Potenziale postsinaptico inibitorio

Il potenziale postsinaptico inibitorio è un segnale inibitorio. È formato dalla terminazione postsinaptica di una sinapsi e porta a un'iperpolarizzazione del potenziale di membrana. Di conseguenza, nessun nuovo potenziale d'azione viene generato da questa cellula nervosa e nessuno viene trasmesso.

Qual è il potenziale inibitorio postsinaptico?

Le sinapsi rappresentano le connessioni tra diverse cellule nervose o tra cellule nervose e muscoli o quelle cellule che consentono la visione. Queste sono le cosiddette cellule coniche e bastoncelli che si trovano nell'occhio umano.

Le sinapsi hanno una fine pre- e postsinaptica. La fine presinaptica proviene dall'assone della cellula nervosa e la fine postsinaptica fa parte dei dendriti della cellula nervosa vicina. Il divario sinaptico viene creato tra le terminazioni pre e postsinaptiche.

Le terminazioni presinaptiche contengono canali ionici dipendenti dalla tensione che sono permeabili al calcio quando sono aperti. Pertanto questi sono noti anche come canali del calcio. Se questi canali sono chiusi o aperti dipende dallo stato del potenziale di membrana. Se una cellula nervosa viene eccitata e forma un segnale che deve essere trasmesso ad altre cellule tramite le sinapsi, si forma inizialmente un potenziale d'azione. Consiste in diverse fasi: il potenziale di soglia della membrana viene superato. Questo supera anche il potenziale di riposo della membrana. Ecco come segue la depolarizzazione. La carica elettrica all'interno della cella aumenta. L'iperpolarizzazione si verifica prima che la membrana raggiunga nuovamente il potenziale di riposo attraverso la ripolarizzazione.

L'iperpolarizzazione serve a garantire che nessun nuovo potenziale d'azione possa essere attivato in un tempo troppo breve. Il potenziale d'azione viene generato sulla collina dell'assone della cellula nervosa e trasmesso tramite l'assone alle sinapsi della stessa cellula. Rilasciando neurotrasmettitori, il segnale viene quindi trasferito a un'altra cellula nervosa. Questo segnale può innescare un ulteriore potenziale d'azione; è quindi un potenziale postsinaptico eccitatorio (EPSP). Questo può anche avere un effetto inibitorio; viene quindi indicato come potenziale postsinaptico inibitorio (IPSP).

Funzione e compito

I canali del calcio del terminale presinapico vengono aperti o chiusi a seconda del potenziale di membrana. All'interno del terminale presinaptico ci sono vescicole piene di neurotrasmettitori. I canali ionici attivati ​​dai recettori si trovano nel terminale postsinaptico. Il legame del ligando, in questo caso il neurotrasmettitore, regola l'apertura e la chiusura del canale.

Esistono diversi tipi di sinapsi. Questi sono differenziati in base al neurotrasmettitore che rilasciano quando viene ricevuto un segnale. Esistono sinapsi eccitatorie, come le sinapsi chonlinergiche. Esistono anche sinapsi che rilasciano neurotrasmettitori inibitori. Questi neurotrasmettitori includono acido gamma aminobutirrico (GABA) o glicina, taurina e beta alanina. Questi appartengono al gruppo dei neurotrasmettitori degli aminoacidi inibitori.

Un altro neurotrasmettitore inibitore è il glutammato. Il potenziale di membrana della cellula nervosa viene modificato da un potenziale d'azione innescato. I canali del sodio e del potassio sono aperti. Vengono aperti anche i canali del calcio dipendenti dalla tensione del terminale presinaptico. Gli ioni calcio raggiungono il terminale presinaptico attraverso i canali.

Di conseguenza, le vescicole si fondono con la membrana del terminale presinaptico e rilasciano il neurotrasmettitore nello spazio sinaptico. Il neurotrasmettitore si lega al recettore del terminale postsinaptico e i canali ionici del terminale postsinaptico vengono aperti.

Questo cambia il potenziale di membrana al postsynapse. Se il potenziale di membrana è ridotto, si verifica un potenziale postsinaptico inibitorio. Il segnale quindi non viene più inoltrato. Lo scopo principale dell'IPSP è controllare la trasmissione degli stimoli in modo che non ci sia eccitazione permanente nel sistema nervoso.

Svolge anche un ruolo importante nel processo visivo. Alcune cellule della retina, i bastoncelli, generano un potenziale postsinaptico inibitorio quando esposte alla luce. Questo misura il grado in cui queste cellule rilasciano meno trasmettitori alle cellule nervose a valle rispetto al resto del sistema nervoso. Questo viene convertito in un segnale luminoso nel cervello e consente agli esseri umani e agli animali di vedere.

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Malattie e disturbi

Se il potenziale postsinaptico inibitorio è disturbato, da un lato può verificarsi un IPSP persistente o l'IPSP non può essere attivato. Questi disturbi possono portare a una trasmissione errata dei segnali tra neuroni, neuroni e muscoli o tra l'occhio e le cellule nervose. Può succedere che il segnale non possa essere inoltrato come previsto.

Un disturbo del potenziale postsinaptico inibitorio è associato alla malattia dell'epilessia. Se si verifica un'interruzione della sinapsi inibitrice, che innesca il potenziale postsinaptico inibitorio, ciò può portare a varie malattie. Le mutazioni nei recettori che legano il neurotrasmettitore inibitore al terminale postsinaptico portano all'eccitazione permanente delle cellule nervose. Questo porta anche all'epilessia o all'ipereplessia. Questa malattia descrive l'eccitazione permanente delle cellule nervose.

Il numero di questi recettori è anche essenziale per la funzione della sinapsi inibitoria. Le mutazioni nel genoma che provocano la produzione di un numero insufficiente di questi recettori dall'organismo possono portare a un disturbo del sistema nervoso. I muscoli funzionano male. È già stato stabilito nel modello murino che alcune mutazioni di questo tipo possono portare a morte prematura, poiché i muscoli respiratori non possono più essere adeguatamente regolati dal sistema nervoso.