Potencial postsináptico excitatorio

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Biológica:Genética del comportamiento – Psicología evolutiva – Neuroanatomía – Neuroquímica – Neuroendocrinología – Neurociencia – Psiconeuroinmunología – Psicología fisiológica – Psicofarmacología(Índice, Esquema)

En neurociencia, un potencial postsináptico excitatorio (EPSP) es un aumento temporal del potencial de la membrana postsináptica causado por el flujo de iones con carga positiva hacia la célula postsináptica. Son lo contrario de los potenciales postsinápticos inhibitorios (IPSP), que suelen ser el resultado del flujo de iones negativos hacia la célula. Un potencial postsináptico se define como excitatorio si facilita que la neurona dispare un potencial de acción. Los EPSPs también pueden ser el resultado de una disminución de las cargas positivas salientes, mientras que los IPSPs son causados a veces por un aumento de la salida de cargas positivas. El flujo de iones que causa un EPSP es una corriente postsináptica excitatoria (EPSC).

Las EPSPs, al igual que las IPSPs, son graduales (es decir, tienen un efecto aditivo). Cuando se producen múltiples EPSPs en un solo parche de la membrana postsináptica, su efecto combinado es la suma de las EPSPs individuales. Los EPSP más grandes dan lugar a una mayor despolarización de la membrana y, por lo tanto, aumentan la probabilidad de que la célula postsináptica alcance el umbral para disparar un potencial de acción.

Resumen

Los EPSP en las células vivas son causados químicamente. Cuando una célula presináptica activa libera neurotransmisores en la sinapsis, algunos de ellos se unen a los receptores de la célula postsináptica. Muchos de estos receptores contienen un canal iónico capaz de hacer pasar iones con carga positiva hacia el interior o el exterior de la célula (estos receptores se denominan receptores ionotrópicos). En las sinapsis excitatorias, el canal iónico suele permitir la entrada de sodio en la célula, generando una corriente postsináptica excitatoria. Esta corriente despolarizadora provoca un aumento del potencial de membrana, el EPSP.

Moléculas excitadoras

El neurotransmisor más frecuentemente asociado a los EPSP es el aminoácido glutamato, y es el principal neurotransmisor excitador del sistema nervioso central. Su ubicuidad en las sinapsis excitatorias ha hecho que se le llame el neurotransmisor excitatorio. En la unión neuromuscular, los EPSP (llamados potenciales de placa final, EPP) están mediados por el neurotransmisor acetilcolina. Sin embargo, clasificar a los neurotransmisores como tales es técnicamente incorrecto, ya que existen otros factores sinápticos que ayudan a determinar los efectos excitatorios o inhibitorios de un neurotransmisor.

EPSPs espontáneos

La liberación de vesículas de neurotransmisores desde la célula presináptica es probabilística. De hecho, incluso sin la estimulación de la célula presináptica, las vesículas se liberarán ocasionalmente en la sinapsis, generando EPSPs. Bernard Katz fue pionero en el estudio de estos EPSP espontáneos (a menudo denominados potenciales de placa final en miniatura) en 1951, revelando la naturaleza cuántica de la transmisión sináptica. El tamaño cuántico puede definirse entonces como la respuesta sináptica a la liberación del neurotransmisor de una sola vesícula, mientras que el contenido cuántico es el número de vesículas efectivas liberadas en respuesta a un impulso nervioso.

PSPs de campo

Los EPSPs se registran normalmente utilizando electrodos intracelulares. La señal extracelular de una sola neurona es extremadamente pequeña y, por tanto, casi imposible de registrar. Sin embargo, en algunas zonas del cerebro, como el hipocampo, las neuronas están dispuestas de tal manera que todas reciben entradas sinápticas en la misma zona. Como estas neuronas están en la misma orientación, las señales extracelulares de la excitación sináptica no se cancelan, sino que se suman para dar una señal que puede registrarse fácilmente con un electrodo de campo. Esta señal extracelular registrada de una población de neuronas es el potencial de campo. En los estudios sobre la LTP en el hipocampo, a menudo se dan cifras que muestran el EPSP de campo (fEPSP) en el estrato radiado de CA1 en respuesta a la estimulación colateral de Schaffer. Esta es la señal observada por un electrodo extracelular colocado en la capa de dendritas apicales de las neuronas piramidales de CA1. Las colaterales de Schaffer realizan sinapsis excitatorias sobre estas dendritas, por lo que cuando se activan, se produce un sumidero de corriente en el estrato radiado: el EPSP de campo.

Notas

• ^ Funcionalmente, los EPSP y los potenciales de placa final en miniatura (mEPP) son idénticos. Se utiliza el nombre de potencial de placa final porque los estudios de Katz se realizaron en la unión neuromuscular, cuyo componente de fibra muscular se denomina comúnmente placa final motora.