E6 Integración sinaptica (sumacion espacial y temporal)

Tópico

La neurona integra continuamente las entradas sinápticas excitatorias e inhibitorias que recibe, tanto las que provienen de la sinapsis química como las que provienen de la unión gap, sumándolas de dos formas distintas. En el tiempo, la neurona realiza una sumación temporal, que ocurre cuando entradas sinápticas sucesivas se superponen entre sí antes de que la primera termine de decaer. En el espacio, la neurona realiza una sumación espacial, que ocurre cuando entradas sinápticas simultáneas en distintos puntos de la dendrita convergen todas juntas en el soma de la neurona.

A medida que la señal sináptica viaja a lo largo de la dendrita hacia el soma, se atenúa de forma pasiva, reutilizando la misma constante de longitud ya definida para la propagación pasiva a lo largo del axón: cuanto mayor es esta constante de longitud de la dendrita, menos se atenúa la señal sináptica al recorrer una misma distancia hacia el soma de la neurona.

Cuando la suma neta de la corriente que recibe la neurona, tanto por sumación temporal como por sumación espacial, supera un umbral, la neurona dispara un potencial de acción. Este comportamiento se modela de forma simplificada con un esquema de integración y disparo, en el que el voltaje de la neurona se reinicia inmediatamente después de cada disparo, volviendo al mismo voltaje de partida desde el que la neurona había comenzado a integrar sus entradas sinápticas, antes de empezar a integrar de nuevo las siguientes entradas.

La inhibición que recibe la neurona puede actuar de dos formas distintas: de forma sustractiva, hiperpolarizando directamente a la neurona y restando corriente a la suma neta, o de forma divisiva, reduciendo la ganancia de la neurona sin cambiar demasiado su potencial de membrana, es decir, haciendo que la neurona responda proporcionalmente menos a sus entradas excitatorias sin necesariamente hiperpolarizarla.

Esta capacidad de la neurona para inhibirse de forma sustractiva o divisiva es un mecanismo clave para controlar la excitabilidad de la red cortical de la que esa neurona forma parte. En conjunto, es esta misma neurona, integrando sus entradas sinápticas excitatorias e inhibitorias tanto en el tiempo como en el espacio, atenuándolas a lo largo de la dendrita y comparando su suma neta con un umbral de disparo, la que determina cuándo dispara un nuevo potencial de acción y cómo contribuye, a través de sus dos formas de inhibición, a la excitabilidad de la red cortical completa.

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