Excitatory postsynaptic potential

Assessment | Biopsychology | Comparative |Cognitive | Developmental | Language |

Assessment | Biopsychology | Comparative |Cognitive | Developmental | Language |Personality | Philosophy | Social |
Methods | Statistics |Clinical | Educational | Industrial |Professional items |World psychology |

Biological:Gedragsgenetica – Evolutionaire psychologie – Neuroanatomie – Neurochemie – Neuroendocrinologie -Neurowetenschappen – Psychoneuroimmunologie – Fysiologische psychologie – Psychofarmacologie(Index, Outline)

In de neurowetenschappen is een excitatoir postsynaptisch potentieel (EPSP) een tijdelijke verhoging van het postsynaptische membraanpotentiaal, veroorzaakt door de stroom van positief geladen ionen naar de postsynaptische cel. Zij zijn het tegengestelde van inhibitoire postsynaptische potentialen (IPSP’s), die gewoonlijk het gevolg zijn van de instroom van negatieve ionen in de cel. Een postsynaptische potentiaal wordt als excitatoir gedefinieerd als hij het voor het neuron gemakkelijker maakt een actiepotentiaal af te vuren. EPSP’s kunnen ook het gevolg zijn van een afname van de uitgaande positieve ladingen, terwijl IPSP’s soms worden veroorzaakt door een toename van de uitgaande positieve ladingen. De ionenstroom die een EPSP veroorzaakt is een excitatoire postsynaptische stroom (EPSC).

EPSP’s zijn, net als IPSP’s, graded (d.w.z. ze hebben een additief effect). Wanneer meerdere EPSP’s optreden op een enkel stukje postsynaptisch membraan, is hun gecombineerde effect de som van de afzonderlijke EPSP’s. Grotere EPSP’s resulteren in een grotere membraandepolarisatie en vergroten dus de kans dat de postsynaptische cel de drempel bereikt voor het afvuren van een actiepotentiaal.

Overzicht

EPSP’s in levende cellen worden chemisch veroorzaakt. Wanneer een actieve presynaptische cel neurotransmitters afgeeft in de synaps, binden sommige daarvan aan receptoren op de postsynaptische cel. Veel van deze receptoren bevatten een ionkanaal dat positief geladen ionen de cel in of uit kan geleiden (dergelijke receptoren worden ionotrope receptoren genoemd). Bij excitatoire synapsen laat het ionkanaal doorgaans natrium de cel binnen, waardoor een excitatoire postsynaptische stroom wordt opgewekt. Deze depolariserende stroom veroorzaakt een verhoging van de membraanpotentiaal, de EPSP.

Excitatoire moleculen

De neurotransmitter die het vaakst in verband wordt gebracht met EPSP’s is het aminozuur glutamaat, en is de belangrijkste excitatoire neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel. De alomtegenwoordigheid ervan bij excitatoire synapsen heeft ertoe geleid dat het de excitatoire neurotransmitter wordt genoemd. In de neuromusculaire junctie worden EPSP’s (end-plate potentials, EPP’s genoemd) gemedieerd door de neurotransmitter acetylcholine. Neurotransmitters als zodanig classificeren is echter technisch onjuist, omdat er verschillende andere synaptische factoren zijn die de excitatoire of inhibitoire effecten van een neurotransmitter mede bepalen.

Spontane EPSP’s

Het vrijkomen van neurotransmitterblaasjes uit de presynaptische cel is probabilistisch. In feite zullen zelfs zonder stimulatie van de presynaptische cel af en toe blaasjes vrijkomen in de synaps, waardoor EPSP’s worden gegenereerd. Bernard Katz was pionier in de studie van deze spontane EPSP’s (vaak miniatuur eindplaatpotentialen genoemd) in 1951, en onthulde zo de quantal aard van synaptische transmissie. Kwantale grootte kan dan worden gedefinieerd als de synaptische respons op het vrijkomen van neurotransmitter uit een enkel vesikel, terwijl kwantale inhoud het aantal effectieve vesikels is dat vrijkomt in reactie op een zenuwimpuls.

Veld EPSP’s

EPSP’s worden gewoonlijk opgenomen met intracellulaire elektroden. Het extracellulaire signaal van een enkel neuron is uiterst klein en dus bijna onmogelijk op te nemen. In sommige gebieden van de hersenen, zoals de hippocampus, zijn de neuronen echter zo gerangschikt dat zij alle synaptische inputs in hetzelfde gebied ontvangen. Omdat deze neuronen zich in dezelfde richting bevinden, heffen de extracellulaire signalen van synaptische excitatie elkaar niet op, maar tellen zij op tot een signaal dat gemakkelijk met een veldelektrode kan worden geregistreerd. Dit extracellulaire signaal van een groep neuronen is de veldpotentiaal. In studies van hippocampale LTP worden vaak figuren gegeven die de veld EPSP (fEPSP) tonen in stratum radiatum van CA1 in reactie op Schaffer collaterale stimulatie. Dit is het signaal dat wordt waargenomen door een extracellulaire elektrode geplaatst in de laag van apicale dendrieten van CA1 piramidale neuronen. De Schaffer collateralen maken excitatoire synapsen op deze dendrieten, en wanneer deze geactiveerd worden, is er dus een current sink in stratum radiatum: het veld EPSP.

Opmerkingen

• ^ Functioneel zijn EPSP’s en miniatuur eindplaatpotentialen (mEPP’s) identiek. De naam eindplaatpotentiaal wordt gebruikt omdat de studies van Katz werden uitgevoerd op de neuromusculaire junctie, waarvan de spiervezelcomponent gewoonlijk de motorische eindplaat wordt genoemd.