Potencial pós-sináptico excitatório

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Em neurociência, um potencial pós-sináptico excitatório (EPSP) é um aumento temporário do potencial de membrana pós-sináptica causado pelo fluxo de iões com carga positiva para a célula pós-sináptica. São o oposto dos potenciais pós-sinápticos inibidores (IPSPs), que normalmente resultam do fluxo de iões negativos para a célula. Um potencial pós-sináptico é definido como excitatório se facilitar ao neurónio atirar um potencial de acção. Os EPSPs podem também resultar de uma diminuição das cargas positivas de saída, enquanto que os IPSPs são por vezes causados por um aumento do fluxo de carga positiva de saída. O fluxo de iões que provoca um EPSP é uma corrente pós-sináptica excitatória (EPSC).

EPSPs, tal como os IPSPs, são graduados (ou seja, têm um efeito aditivo). Quando vários EPSPs ocorrem numa única mancha de membrana pós-sináptica, o seu efeito combinado é a soma dos EPSPs individuais. EPSPs maiores resultam numa maior despolarização da membrana e assim aumentam a probabilidade de que a célula pós-sináptica atinja o limiar para disparar um potencial de acção.

Visão geral

EPSPs em células vivas são causados quimicamente. Quando uma célula pré-sináptica activa liberta neurotransmissores para a sinapse, alguns deles ligam-se aos receptores na célula pós-sináptica. Muitos destes receptores contêm um canal iónico capaz de passar iões com carga positiva para dentro ou para fora da célula (tais receptores são chamados receptores ionotrópicos). Nas sinapses excitatórias, o canal iónico permite tipicamente a entrada de sódio na célula, gerando uma corrente pós-sináptica excitatória. Esta corrente despolarizante causa um aumento do potencial de membrana, o EPSP.

Moléculas excitatórias

O neurotransmissor mais frequentemente associado aos EPSPs é o aminoácido glutamato, e é o principal neurotransmissor excitatório no sistema nervoso central. A sua ubiquidade nas sinapses excitatórias levou a que fosse chamado neurotransmissor excitatório. Na junção neuromuscular, os EPSPs (chamados potenciais de placa terminal, EPP) são mediados pelo neurotransmissor acetilcolina. Contudo, classificar os neurotransmissores como tais é tecnicamente incorrecto, uma vez que existem vários outros factores sinápticos que ajudam a determinar os efeitos excitatórios ou inibidores de um neurotransmissor.

EPSPs espontâneos

A libertação de vesículas de neurotransmissor da célula pré-sináptica é probabilística. De facto, mesmo sem estimulação da célula pré-sináptica, as vesículas serão ocasionalmente libertadas para a sinapse, gerando EPSPs. Bernard Katz foi pioneiro no estudo destes EPSP espontâneos (frequentemente chamados potenciais miniatura da placa terminal) em 1951, revelando a natureza quântica da transmissão sináptica. O tamanho quântico pode então ser definido como a resposta sináptica à libertação de neurotransmissor de uma única vesícula, enquanto que o conteúdo quântico é o número de vesículas eficazes libertadas em resposta a um impulso nervoso.

EPSPs de campo

EPSPs são geralmente registados usando eléctrodos intracelulares. O sinal extracelular de um único neurónio é extremamente pequeno e, portanto, quase impossível de registar. Contudo, em algumas áreas do cérebro, tais como o hipocampo, os neurónios estão dispostos de tal forma que todos eles recebem entradas sinápticas na mesma área. Como estes neurónios estão na mesma orientação, os sinais extracelulares da excitação sináptica não se cancelam, mas sim somam-se para dar um sinal que pode ser facilmente registado com um eléctrodo de campo. Este sinal extracelular registado de uma população de neurónios é o potencial de campo. Em estudos de LTP hipocampais, são frequentemente apresentados números mostrando o campo EPSP (fEPSP) em estrato radiado de CA1 em resposta à estimulação colateral de Schaffer. Este é o sinal visto por um eléctrodo extracelular colocado na camada de dendritos apicais dos neurónios piramidais CA1. Os colaterais de Schaffer fazem sinapses excitatórias sobre estes dendritos, e assim, quando são activados, há um dissipador de corrente no radiado do estrato: o campo EPSP.

Notas

• ^ Funcionalmente, os EPSPs e os potenciais de placa terminal em miniatura (mEPPs) são idênticos. O potencial da placa terminal do nome é utilizado desde que os estudos de Katz foram realizados na junção neuromuscular, cujo componente de fibra muscular é comummente chamado placa terminal motora.