SINAIS ELÉTRICOS EM CÉLULAS EXCITÁVEIS Galvani 1737-1798 Von Helmholtz 1821-1894 Ramón y Cajal 1852-1934 Sherrington 1857-1952 Bernstein 1839-1917 Adrian 1889-1977 Dale 1875-1968 Eccles 1903-1976 Hodgkin 1914-1998 Huxley 1917- Katz 1911-2003 Neher 1944- Sakmann 1942- MacKinnon 1956- 23/11/2018

Electrical signaling represents the language of mind, the means whereby nerve cells, the building block of the brain, communicate with one another over great distances. Eric R. Kandel, 2006 (In Search of Memory) Cell body Dendrites Axon Terminals Sinais elétricos Diferença de Potencial elétrico de repouso Oscilações Potencial de ação Potencial gerador e receptor Kandel 1929- 23/11/2018

O neurônio é a unidade de processamento de informação no sistema nervoso… Cell body Dendrites Axon Terminals Domínio espacial de recepção de mensagens (informações) transmitidas por neurotransmissores Campo de recepção de mensagens transmitidas por neurotransmissores Transmissão inteiramente elétrica de informações. Domínio espacial de transmissão informações por neurotranmissores Campo de transmissão química de mensagens neurotransmissores 23/11/2018

Todavia, todo o processamento de informações nos neurônios dá-se por oscilações da diferença de potencial elétrico nas membranas celulares ….. Canais modulados por neurotransmissores, nas regiões de sinapses, ionotrópicas e metabotrópicas, Canais modulados por ações não sinápticas de neurotransmissores. N N Respostas graduadas Modificado de Kandel et al. 1991. 23/11/2018

Os axônios transmitem a informação por potenciais de ação Nos axônios há canais para Na+ e para K+ dependentes (modulados por) de voltagem agrupados em pequenas áreas ou dispersos uniformemente pelo axônio. Estes canais causam o potencial de ação. 23/11/2018

Nos corpos celulares e nas terminações pré-sinápticas há canais para Ca2+…. Além de modelar a forma da onda do potencial de ação, a corrente de Ca2+ eleva a concentração citosólica do íon. No corpo celular variações na [Ca2+] sinalizam para alterações várias na fisiologia celular. Nas terminações pré-sinápticas sinalizam para a exocitose das vesículas de neurotransmissor ……. Modificado de Kandel et al. 1991. Craige, Salazar, Faundez, 2004 23/11/2018

Síntese: Repostas graduadas e potenciais de ação Axioma: O potencial de ação é a forma de transmissão rápida de informação de um ponto a outro da célula. Na arquitetura celular, dirige-se a regiões nas quais haverá aumento na concentração citosólica de Ca2+ , resultanto em exocitose de vesícula sináptica ou contração muscular. 23/11/2018

Oscilações da diferença de potencial elétrico nas células eletricamente excitáveis são determinados primariamente pela transferência de carga elétrica pelo fluxo de íons através de canais ATP 3Na+ 2K+ ADP+P [K]=110mM [Na+]=10mM [Na+]=135mM [K+]= 4mM - + 23/11/2018

O neurônio transmite sinais como elemento elétrico passivo Koch, 1999 23/11/2018

Propagação passiva de sinais elétricos + + + + + + + + + + + + + + 23/11/2018

Electrical signaling represents the language of mind, the means whereby nerve cells, the building block of the brain, communicate with one another over great distances. Eric R. Kandel, 2006 (In Search of Memory) Cell body Dendrites Axon Terminals 23/11/2018