APPUNTI di NEUROSCIENZE - Studio Psicologia Mantova

Il principale neurotrasmettitore eccitatorio cerebraleè il glutammato. L‛estrema precisione dell‛attivitànervosa richiede che l‛eccitazione di alcuni neuroni siaaccompagnata dalla soppressione dell‛attività in altri.Questo è possibile grazie al fenomeno dell‛inibizione.Nelle sinapsi inibitorie, l‛attivazione dei recettoriporta all‛apertura di canali ionici che consentonol‛ingresso di ioni carichi negativamente che causanoun‛alterazione del potenziale di membrana dettapotenziale postsinaptico inibitorio (ipsp) (vedi Figura),che ostacola la depolarizzazione e l‛avvio di unpotenziale d‛azione nella cellula successiva. Esistonodue neurotrasmettitori inibitori: il GABA e la glicina.La trasmissione sinaptica è un processo molto rapido:il tempo che intercorre tra l‛arrivo di un potenzialed‛azione alla sinapsi e la generazione di un epsp nelneurone successivo è pari a 1/1000 di secondo. Diversineuroni devono sincronizzare il rilascio del glutammatoentro un breve spazio temporale per far sì che gliepsp del neurone successivo si sommino e diano l‛avvioa un nuovo impulso; anche l‛inibizione, per risultareefficace nel bloccare la trasmissione, deve agire intempi ristretti.Potenziale di membrana (mV)SogliaIl potenziale sinaptico eccitatorio (epsp) comportauna variazione del potenziale di membrana da -70 mVad un valore prossimo a 0 mV. Il potenziale sinapticoinibitorio (ipsp) ha l‛effetto opposto.Messaggeri modulatoriEccitazioneRiposoLe ricerche per identificare i neurotrasmettitorieccitatori ed inibitori hanno rivelato l‛esistenza dimolti altri composti chimici che vengono rilasciati dallecellule nervose. Molti di essi influiscono sui meccanismineuronali, interagendo con diversi gruppi di proteine dimembrana, dette recettori metabotropici. Questirecettori non contengono canali ionici, non sonostrettamente localizzati nella regione sinaptica e, cosapiù importante di tutte, non causano l‛avvio di unpotenziale d‛azione. Si ritiene che questi recettorisiano dei regolatori o modulatori della vasta gamma diprocessi chimici che avvengono all‛interno del neuronee, per questo motivo, il meccanismo d‛azione deirecettori metabotropici è definito neuromodulazione.I recettori metabotropici si trovano generalmenteriuniti in complessi agglomerati che mettono incomunicazione l‛esterno della cellula con gli enzimipreposti al metabolismo cellulare situati al suointerno. Quando un recettore metabotropicoriconosce e lega un neurotrasmettitore, attiva lemolecole ponte chiamate proteine G ed altri enzimilegati alla membrana. Il legame del trasmettitore alsito di riconoscimento metabotropico è comparabileall‛azione svolta da una chiave di accensione: non aprela porta agli ioni di membrana, come fanno i recettoriionotropi, ma mette in azione i secondi messaggeriintracellulari, scatenando una sequenza di eventibiochimici (vedi Figura). Si accende allora il motoredel metabolismo del neurone che comincia afunzionare. Gli effetti della neuromodulazioneconsistono in modificazioni dei canali ionici, deirecettori, dei trasportatori e persinodell‛espressione genica. Si tratta di cambiamentiinizialmente lenti ma più durevoli di quelli indotti daitrasmettitori eccitatori e inibitori e i loro effetti siripercuotono ben oltre la sinapsi: pur non dandoluogo a potenziali d‛azione, hanno importanti effettisull‛andamento degli impulsi nelle reti neurali.Identificare i messaggeriFra i molti messaggeri che agiscono sui recettoriaccoppiati alle proteine G vi sono l‛acetilcolina, ladopamina e la noradrenalina. I neuroni che rilascianoquesti trasmettitori, non solo hanno effetti diversisulle cellule ma possiedono anche un‛organizzazionestrutturale complessa in quanto, pur essendo pochi,proiettano diffusamente in tutto il cervello (vediFigura): nel cervello dell‛uomo vi sono soltanto 1600neuroni noradrenergici, che inviano i loro assoni intutte le aree cerebrali e nel midollo spinale. Questitrasmettitori non veicolano precise informazionisensoriali, ma regolano finemente alcuni nucleineuronali per ottimizzarne la prestazione.La noradrenalina viene rilasciata in risposta aglieventi nuovi o stressanti, e serve ad organizzare lerisposte dell‛individuo a queste sfide. Le reti hannoinfatti la necessità di “sapere” se l‛organismo è sottostress. La dopamina, agendo sui centri cerebraliassociati alle emozioni positive, rende gratificanti perl‛animale parecchie situazioni (vedi Capitolo 4).L‛acetilcolina, invece, sembra avere entrambi glieffetti: agisce sia sui recettori ionotropi che su quellimetabotropici. E‛ stato il primo trasmettitore avenire scoperto che utilizza un meccanismo ionico perinviare segnali dai motoneuroni alle fibre muscolaristriate, attraverso la giunzione neuromuscolare. Puòanche fungere da neuromodulatore, come quandovogliamo focalizzare l‛attenzione su qualcosa,modulando finemente i neuroni nel compito di coglieresolo le informazioni rilevanti.NoradrenalinaNoradrenalinaLe cellule secernenti noradrenalina sono situate nellocus coeruleus (LC). I loro assoni proiettano in tutto ilmesencefalo, all‛ipotalamo (Hyp), al cervelletto (C) e allacorteccia cerebrale.8Un ottimo sito web sulle sinapsi è: http://synapses.mcg.edu/index.asp