10 - Integração Sináptica no Sistema Nervoso Central Flashcards
Qual é o papel da soma espacial e temporal na integração sináptica, e como esses processos influenciam a geração de potenciais de ação?
A soma espacial ocorre quando potenciais pós-sinápticos excitatórios (EPSPs) ou inibitórios (IPSPs) de diferentes sinapses, localizadas em várias partes dos dendritos e soma do neurônio, se combinam. Já a soma temporal envolve a integração de EPSPs e IPSPs gerados em rápida sucessão na mesma sinapse. Esses processos são fundamentais para que o neurônio atinja o limiar de disparo e gere um potencial de ação, permitindo que múltiplas entradas sinápticas influenciem a atividade da célula de maneira coordenada.
Explique a importância do segmento inicial do axônio (AIS) na decisão de disparo neuronal.
Onde o potencial se inicia. segmento inicial do axônio (AIS) é uma região rica em canais de sódio e potássio, onde ocorre a integração final dos sinais excitatórios e inibitórios recebidos pelo neurônio. Com uma alta densidade de canais de sódio voltagem-dependentes, o AIS possui um limiar mais baixo para a geração de potenciais de ação, funcionando como o local crítico para a decisão de disparo, ao comparar o resultado de todos os EPSPs e IPSPs somados.
Qual a diferença funcional entre sinapses axo-dendríticas, axo-somáticas e axo-axônicas, e como isso impacta a modulação da atividade neuronal?
- Axo-dendríticas: Modulam entrada de sinais nos dendritos.
- Axo-somáticas: Influenciam diretamente o disparo no corpo celular.
- Axo-axônicas: Controlam a liberação de neurotransmissores no terminal axonal.
Sinapses axo-dendríticas, localizadas nos dendritos, influenciam principalmente a entrada de sinais excitatórios e inibitórios distais. Sinapses axo-somáticas, localizadas no corpo celular, têm um impacto direto e mais forte sobre a capacidade do neurônio de disparar, devido à proximidade do AIS. Sinapses axo-axônicas modulam a liberação de neurotransmissores ao influenciar o terminal axonal, afetando a eficácia da transmissão sináptica e facilitando a inibição pré-sináptica.
Como os receptores de glutamato AMPA e NMDA contribuem para a plasticidade sináptica de longo prazo no SNC?
AMPA causa a despolarização inicial, que ativa NMDA, permitindo a entrada de cálcio, que fortalece a sinapse.
Os receptores AMPA é ativado primeiro, Na + entra e ativa levemente mediam respostas excitatórias rápidas, despolarizando e ativando o NMDA e o Mg²⁺ vai embora enquanto os NMDA, que possuem um bloqueio dependente de voltagem pelo Mg²⁺, permitem a entrada de Ca²⁺ apenas quando o neurônio é suficientemente despolarizado. O influxo de Ca²⁺ através dos receptores NMDA ativa vias de sinalização intracelulares que levam à potencialização de longo prazo (LTP), aumentando a eficiência sináptica e contribuindo para o fortalecimento das conexões associadas a processos de memória e aprendizado.Os receptores AMPA é ativado primeiro mediam respostas **excitatórias rápidas, despolarizando e ativando o NMDA e o ** enquanto os NMDA, que possuem um bloqueio dependente de voltagem pelo Mg²⁺, permitem a entrada de Ca²⁺ apenas quando o neurônio é suficientemente despolarizado. O influxo de Ca²⁺ através dos receptores NMDA ativa vias de sinalização intracelulares que levam à potencialização de longo prazo (LTP), aumentando a eficiência sináptica e contribuindo para o fortalecimento das conexões associadas a processos de memória e aprendizado.
Qual o papel dos receptores de GABA e glicina na mediação da inibição no SNC e como essa inibição contribui para a integração sináptica?
Os receptores de GABA e glicina são responsáveis pela inibição pós-sináptica, permitindo a entrada de Cl⁻, o que causa hiperpolarização da célula e dificulta a geração de potenciais de ação. Essa inibição é crucial para a modulação da excitabilidade neuronal, ajudando a manter o equilíbrio entre excitação e inibição e evitando a hiperexcitabilidade, essencial para a estabilidade funcional do sistema nervoso central.
Como a localização sináptica afeta a força do sinal e a probabilidade de um potencial de ação ser gerado?
Sinapses mais próximas do AIS, como as axo-somáticas, têm maior influência sobre o potencial de membrana devido à menor dissipação do sinal. Sinapses distantes como axodentriticas, nos dendritos, podem ter um impacto menor devido à atenuação do sinal ao longo dos dendritos, mas o somatório de múltiplas sinapses dendríticas pode atingir o limiar de disparo.
Explique a influência da densidade de canais iônicos na sensibilidade do AIS e como ela facilita a integração sináptica.
O AIS possui uma alta densidade de canais de sódio voltagem-dependentes, o que torna essa região altamente sensível a mudanças no potencial de membrana. Essa característica permite que sinais pequenos, quando somados adequadamente, atinjam o limiar para a geração de um potencial de ação, fazendo do AIS o principal ponto de decisão de disparo no neurônio.
Como o fenômeno de “shunting inhibition” atua na regulação da atividade neuronal?
A inibição por “shunt” ocorre quando um IPSP reduz a amplitude de um EPSP, sem necessariamente causar hiperpolarização, impede a propagação sem alterar o potencial de repouso da membrana, regula exitabilidade. Isso ocorre frequentemente em sinapses GABAérgicas proximais ao AIS e é um mecanismo eficaz para controlar a excitabilidade, ao limitar a soma de EPSPs e evitar o disparo do neurônio.
Qual é o impacto das espinhas dendríticas na modulação sináptica e na plasticidade do SNC?
As espinhas dendríticas aumentam a área de superfície disponível para sinapses e compartimentalizam o sinal, permitindo que mudanças de cálcio, fundamentais para a plasticidade, ocorram localmente. Espinhas maiores estão associadas a sinapses fortes e estabilizadas, enquanto espinhas pequenas são mais plásticas e sujeitas a remodelamento, refletindo a adaptação sináptica associada ao aprendizado.
De que maneira a modulação sináptica pelos neurotransmissores excitatórios e inibitórios afeta a função dos circuitos neuronais no SNC?
A combinação de neurotransmissores excitatórios, como glutamato, e inibitórios, como GABA, permite que os circuitos neuronais mantenham um equilíbrio entre excitação e inibição. Esse equilíbrio é essencial para funções cognitivas, como a tomada de decisão e o processamento sensorial, evitando a hiperexcitabilidade e mantendo a estabilidade neural.
Como a soma temporal e espacial de EPSPs e IPSPs determina o limiar de disparo de um neurônio?
A soma temporal ocorre com a chegada rápida de EPSPs sucessivos na mesma sinapse, enquanto a soma espacial resulta da integração de EPSPs e IPSPs de múltiplas sinapses. O efeito combinado desses potenciais determina se o limiar de disparo é atingido, gerando um potencial de ação se a soma for suficientemente excitadora.
Explique o papel dos interneurônios inibitórios na sincronização de redes neuronais.
Interneurônios inibitórios, ao liberar GABA, sincronizam a atividade de redes neuronais ao ajustar a temporização dos potenciais de ação nos neurônios excitatórios. Essa função é fundamental para ritmos cerebrais, como os ritmos theta e gamma, que são importantes para a coordenação de funções cognitivas.
Como a “potencialização de longo prazo” (LTP) e a “depressão de longo prazo” (LTD) contribuem para a plasticidade sináptica e a memória?
LTP aumenta a força sináptica ao inserir mais receptores AMPA, enquanto LTD reduz essa força, removendo receptores da membrana pós-sináptica. Essas mudanças sustentadas na eficácia sináptica são consideradas mecanismos fundamentais para a formação e consolidação de memórias e para o aprendizado adaptativo.
Como a entrada de cálcio através dos receptores NMDA pode levar à mudanças na expressão gênica e à plasticidade de longo prazo?
A entrada de cálcio através dos receptores NMDA ativa vias de sinalização que, em última instância, podem modificar a expressão gênica. Isso leva à síntese de proteínas sinápticas, como novos receptores e proteínas estruturais, consolidando mudanças sinápticas de longo prazo associadas ao aprendizado e memória.
Como os receptores NMDA atuam como detectores de coincidência na integração sináptica?
Os receptores NMDA requerem tanto a presença de glutamato quanto uma despolarização simultânea para remover o bloqueio de Mg²⁺, permitindo a entrada de Ca²⁺. Essa característica permite que eles atuem como detectores de coincidência, sinalizando eventos sinápticos que ocorrem em coordenação, o que é essencial para a plasticidade sináptica.
