Νροιαβιβασές αι...

85
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Νευροδιαβιβαστές και συμπεριφορά Νευροδιαβιβαστές και συμπεριφορά Διδάσκοντες: Καθ. Α. Ψαρροπούλου, Λεκ. Χ. Λαμπρακάκης

Transcript of Νροιαβιβασές αι...

Page 1: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Νευροδιαβιβαστές και συμπεριφορά

Νευροδιαβιβαστές και συμπεριφορά

Διδάσκοντες: Καθ. Α. Ψαρροπούλου, Λεκ. Χ. Λαμπρακάκης

Page 2: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Άδειες Χρήσης

• Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε

άδειες χρήσης Creative Commons.

• Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που

υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η

άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

Page 3: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Διάλεξη 1, 2014 Κ. Ψαρροπούλου

Page 4: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Το ενδιαφέρον στις Νευροεπιστήμες Ο εγκέφαλος είναι το πιό πολύπλοκο και ενδιαφέρον όργανο στο ανθρώπινο σώμα. Αλλά η λειτουργία του μπορεί να επηρεαστεί από καταστροφικές ασθένειες όπως η κατάθλιψη, το Alzheimer’s ή το Parkinson’s, και άλλα γενετικά σύνδρομα (πνευματική καθυστέρηση κλπ). Το ατομικό και κοινωνικό κόστος που επιβάλλουν οι δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι πολύ ψηλό και αποτελεί ένα μεγάλο πρόβλημα γιά το Ευρωπαϊκό σύστημα υγείας.

Page 5: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Το ενδιαφέρον στις Νευροεπιστήμες-2 Η έρευνα του εγκεφάλου και των νευροεπιστημών γενικότερα αποτελούν μιά πολύ πλατιά περιοχή που περιλαμβάνει βασική έρευνα, πειραματική και εφαρμοσμένη προ-κλινική έρευνα και υπηρετείται από αρκετές χιλιάδες ερευνητών στην Ευρώπη. Η έρευνα εγκεφάλου μαζί με την έρευνα του καρδιοαγγειακού συστήματος και την έρευνα του καρκίνου συγκεντρώνουν την μεγαλύτερη επιστημονική κοινότητα στην Ευρώπη.

Page 6: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Το περιεχόμενο του μαθήματος

Βασικές έννοιες (υποδοχείς, ΔΕ, απελευθ. ΝΔ κλπ)

Νευροδιαβιβαστές (ΝΔ)

Δυσλειτουργίες ΚΝΣ και σχέση με νευροδιαβιβαστές

Φυσιολογικές λειτουργίες και σχέση με νευροδιαβιβαστές (ύπνος & εγρήγορση) Διάλεξη 3ω/εβδ Τεστ 1ω/4 διαλέξεις Παρουσίες υποχρεωτικές 65% βαθμού Εργασίες εξαμηνιαίες ατομικές (γραπτές ή προφορικές) Έρευνα πάνω σε ένα ερώτημα 35% βαθμού Προσοχή! Όχι βιβλιογραφία από ιστοσελίδες στην εργασία

Page 7: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

1η ενότητα γνώσεων Βασικές γνώσεις για την λειτουργία των νευροδιαβιβαστών Νευροδιαβιβαστικά συστήματα και λειτουργία Μιά επισκόπηση Ελεγχος της νευρωνικής δραστηριότητας Αργά και γρήγορα δυναμικά, κανάλια ιόντων, 2οι αγγελιοφόροι Υποδοχείς νευροδιαβιβαστών Ταξινόμηση, σήμανση, δομική ανάλυση, έκφραση και κλωνοποίηση Απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών Μηχανισμοί, μέτρηση και έλεγχος

Page 8: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Νευροδιαβιβαστικά συστήματα και λειτουργία Μιά επισκόπηση

Neurotransmitters http://www.youtube.com/watch?v=90cj4NX87Yk&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=haNoq8UbSyc&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=r71RoIkftd4&feature=related

Page 9: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Τι θεωρείται «νευροδιαβιβαστής»?

Θεωρείται μιά ουσία που απελευθερώνεται από τις απολήξεις ενός νευρώνα μετά την άφιξη ενός δυναμικού ενέργειας και η οποία με διάχυση στην σύναψη προκαλεί την μετάδοση του δυναμικού ενέργειας στον επόμενο νευρώνα Oxford English Dictionary

Page 10: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Νευροδιαβιβαστές, ΝΔ, Γενικά στοιχεία Ένας ΝΔ μπορεί να προκαλέσει διέγερση ή αναστολή (να εκπολώσει ή υπερπολώσει το κύτταρο) Ένας ΝΔ μπορεί να προκαλέσει διαφορετικές δράσεις στο νευρώνα ανάλογα με τον τύπο των υποδοχέων που αυτός διαθέτει. Ένας ΝΔ μπορεί να προκαλέσει γρήγορες ή λιγώτερο γρήγορες (αργές) δράσεις ανάλογα με την σύνδεσή του με ιοντικούς διαύλους ή μεταβοτροπικούς Υ. Ένας ΝΔ μπορεί να έχει διαφορετικές δράσεις σε μιά σύναψη ανάλογα με την τοποθεσία των Υ του (προ- ή μετα-συναπτική) [Ένας ΝΔ που δρά στον ίδιο υποδοχέα, ο οποίος όμως βρίσκεται πάνω σε διαφορετικό τύπο κυττάρου, θα έχει δράση που εξαρτάται από την βιοχημική μηχανή που διαθέτει το κύτταρο.]

Page 11: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Κατηγοριοποίηση των Υ ανάλογα με την χημική τους δομή Α Εστέρας χολίνης Ακετυλοχολίνη Β Μονοαμίνες Ντοπαμίνη, Νοραδρεναλίνη, Ισταμίνη Υδροξυτρυπταμίνη ή σεροτονίνη Γ Αμινοξέα Βασικά γ-αμινοβουτυρικό (GABA), γλυκίνη Οξινα Γλουταμικό Δ Πεπτίδια Εγκεφαλίνες, ενδορφίνες, χολεκυστοκυνίνη Ουσία Π (Substance P) E Πουρίνες Τριφωσφ. Αδενοσίνη ΑΤΡ, αδενοσίνη ΣΤ Στεροειδή Πρεγνεναλόνη, 2-υδροξυεπιανδροστερόνη Η Νιτρικό οξύ [αέριο, κυκλοφορεί διαλυμένο] Ζ Εικοσανοειδή Προσταγλαδίνες

Page 12: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Τελικά ποιές ουσίες μπορούν να προσδιοριστούν ως ΝΔ?? Πολλοί όροι υπάρχουν αν και ο καλύτερος είναι «νευροδιαβιβαστικές ουσίες» (neurotransmitter substances) περιλαμβάνει neurotrasnmitters, neuromodulators, neurotoxins, neurohormones, neurotrophic factors etc ΝΔ είναι μιά ουσία που συντίθεται στα τερματικά, αποθηκεύεται και απελευθερώνεται μέσω ενός Ca-εξαρτώμενου μηχανισμού εξωκύττωσης μετά από την έλευση ενός ΔΕ, και προκαλεί μιά αλλαγή στην διεγερσιμότητα και την λειτουργία γειτονικών νευρώνων, χωρίς να μπεί στην κυκλοφορία GLU, GABA, ACh, DA, NA, 5-HT, peptides, ATP Απλοποίηση: ΝΔ είναι μιά ουσία που παράγεται και απελευθερώνεται από νευρώνες και επηρεάζει την νευρωνική λειτουργία NO, prostaglandins, steroids

Page 13: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

ΝΔ-ουσίες, ανάλογά τους και γενικά βιοδραστικές ουσίες Πολύτιμα εργαλεία για την διερεύνηση της των μηχανισμών λειτουργίας του ΚΝΣ. Οι βιοδραστικές ουσίες περιλαμβάνουν φάρμακα (απομόνωση φυσικών συστατικών ή συνθετικά ανάλογα), τοξίνες, αλλά και ουσίες που αποτελούν μέρος της δίαιτας (καφφείνη, αλκοόλ) ή κοινωνικών πρακτικών (νικοτίνη), ασκούν όμως την δράση τους μέσω ΚΝΣ Οι μηχανισμοί δράσης των βιοδραστικών ουσιών μπορούν να αναλυθούν σε 2 επίπεδα, -Αμεση δράση σε υποδοχείς ή συμμετοχή σε βιοχημικές διεργασίες -Δράση σε μηχανισμούς πλαστικότητας (ενδοκυττάριοι μηχανισμοί που αλλάζουν μακροπρόθεσμα την απόκριση του κυττάρου) Η Νευροφαρμακολογία εξετάζει τους μηχανισμούς δράσης συν την βιοδιαθεσιμότητα, φαρμακοκινητική, φαρμακοδυναμική και φαρμακογενετική των φαρμάκων/βιοδραστικών ουσιών.

Page 14: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Δομικά στοιχεία του ΚΝΣ

Page 15: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Το σώμα έχει μικρότερο αναλογικά όγκο σε σχέση με τα άλλα τμήματα του νευρώνα αλλά τις μεγαλύτερες ενεργειακές απαιτήσεις επειδή γίνεται εκεί κυρίως η πρωτεινοσύνθεση οι οποίες μεταφέρονται στα άλλα διαμερίσματα. Διαθέτει πυρήνα, ριβοσώματα και πολλά μιτοχόνδρια. Ο άξονας είναι κοντός (διανευρώνες) η μακρύς (νευρώνες προβολής) και μπορεί να έχει 1-2 παράπλευρους (axon collaterals) Οι απολήξεις και οι δενδρίτες [Πρωτεινοσύνθεση γίνεται ΚΑΙ στους δενδρίτες που διαθέτουν πολυριβοσώματα. Επίσης δυναμικά ενέργειας παράγονται ΚΑΙ στους δενδρίτες, οι οποίοι αποδεικνύονται πιο πολύπλοκοι από ότι νομίζαμε τόσο ηλεκτρικά όσο και βιοχημικά]

Page 16: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Η μορφολογία των δενδριτών (διακλαδώσεις , έκταση) συχνά ορίζει τον τύπο του νευρώνα. Στην επιφάνεια των δενδριτών συχνά σχηματίζονται ακανθώδεις σχηματισμοί (spines), των οποίων ο αριθμός και η μορφολογία επηρεάζονται από την λειτουργία (πλαστικότητα) Τα spines δέχονται διεγερτικά σήματα και δρουν σαν δομικά και βιοχημικά φράγματα μεταξύ συνάψεων εξασφαλίζοντας την απομόνωσή τους και την λειτουργία μικρών αυτόνομων μονάδων.

Page 17: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Αριθμητικά στοιχεία για τους νευρώνες του ΚΝΣ Ξεπερνούν τα 100 δισεκατομμύρια στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Κάθε νευρώνας σχηματίζει χιλιάδες συνάψεις με γειτονικούς του (cerebellar Purkinje cell-100.000). Εχουν διάμετρο σώματος από 5-100μm και διάμετρο άξονα από 0.1-10μm. Μακρύ άξονα έχουν οι νευρώνες προβολής (projection neurons) και πλούσιους δενδρίτες οι διάμεσοι νευρώνες (interneurons).

Κολυμπάνε στο εξωκυττάριο υγρό που έχει σχετικό όγκο 20%

Ο αριθμός των κυττάρων γλοίας είναι 10:1 σε σχέση με αυτό των νευρώνων.

Ο εγκέφαλος έχει ψηλή κατανάλωση ενέργειας (ενώ είναι 2% του σωματικού βάρους, καταναλώνει 15% της καρδιακής παροχής)

Page 18: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Γλοιακά κύτταρα Μακρογλοία : Αστροκύτταρα, Κύτταρα Schwann, Ολιγοδενδροκύτταρα Μικρογλοία

Page 19: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Γλοιακά κύτταρα

Αστροκύτταρα

Αποτελούν 25-50% του κυτταρικού όγκου. Εχουν ψηλή συγκέντρωση ινιδίων (filaments) και δίνουν σχήμα στην εγκεφαλική μάζα (στηρικτικός ρόλος). Προεξοχές τους καλύπτουν άξονες και συνάψεις προσφέροντας σχετική μόνωση (ευνοεί την ενεργειακά αποτελεσματικότερη μετάδοση ηλεκτρικών σημάτων). Αποτελούν μέρος του αιματεγκεφαλικού φραγμού (άμυνα). Συνθέτουν μόρια (CAM, fibronectin, laminin) που καθοδηγούν τους νευρώνες στην μετανάστευσή τους και την καθοδήγηση των αναπτυσόμενων αξόνων (ανάπτυξη). Παράγουν νευροτροφικούς παράγοντας και κυτοκίνες σε όλη την ζωή (θρέψη). Ρυθμίζουν την σύνθεση του εξωκυττάριου υγρού μετά από έντονη νευρωνική δραστηριότητα, απορροφώντας ιόντα όπως το Κ+ και επαναπροσλαμβάνοντας διεγερτικά αμινοξέα οπως το γλουταμικό (ρύθμιση περιβάλλοντος). Αντιδρούν σε εγκεφαλικό τραύμα, φλεγμονή, είδη μόλυνσης και νευροεκφυλι-στικές ασθένεις όπως η Alzheimer μεταβάλλοντας τον αριθμό και το μέγεθός τους (reactive gliosis). Αν και οι αλλαγές έχουν προσαρμοστικό στόχο, μπορούν να καταστρέψουν γειτονικά νευρικά κύτταρα

Page 20: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Γλοιακά κύτταρα-

Ολιγοδενδροκύτταρα και κύτταρα Schwann

Τα πρώτα στο ΚΝΣ και τα δεύτερα στο ΠΝΣ σχηματίζουν τα έλυτρα μυελίνης που περιβάλλουν τους νευρώνες. Ένα κύτταρο Schwann σχηματίζει ένα έλυτρο, ενώ ένα ολιγοδενδροκύτταρο μπορεί να σχηματίσει πολλαπλά. Η σύσταση της μυελίνης διαφέρει στο ΚΝΣ και το ΠΝΣ. Καταστροφή του ελύτρου μυελίνης προκαλεί μη αποτελεσματική μετάδοση του ΔΕ με αποτέλεσμα αισθητικά και κινητικά προβλήματα (παράδειγμα multiple sclerosis, MS, πιθανός αυτοάνοσος μηχανισμός)

Μικρογλοία Τα κύτταρα της μικρογλοίας είναι φαγοκύτταρα που προέρχονται από τα μακροφάγα κύτταρα της περιφέρειας. Έχουν διαφορετική φυσιολογική λειτουργία και εμβρυολογική προέλευση από τα άλλα γλοιακά κύτταρα. Συμμετέχουν στην άμυνα του ΚΝΣ με αλλαγές στην μορφολογία και τον αριθμό τους. Ακραίες μορφές αυτής της αντίδρασης μπορεί να οδηγήσουν σε αρνητικά αποτελέσματα.

Page 21: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Ροή αίματος στον εγκέφαλο – Cerebral blood flow

Λόγω των μεγάλων ενεργειακών αναγκών του, ο εγκέφαλος έχει πλούσια αγγείωση. Η φαιά ουσία έχει πλουσιότερο αγγειακό δίκτυο από την λευκή. Η τοπική ροή αίματος αλλάζει ανάλογα με την νευρική δραστηριότητα, μια σχέση που στήριξε την ανάπτυξη τεχνικών απεικόνισης εγκεφάλου όπως το PET και το MRI.

Τεχνικές απεικόνησης (imaging)

Το PET (positron emission tomography) στηρίζεται στην ροή αίματος και στην χρήση σημασμένου ύδατος (με15Ο), ενώ το MRI (magnetic resonance imaging) στηρίζεται στην περιεκτικότητα του αίματος σε Ο2.

[Η ερμηνεία των σημάτων που λαμβάνονται με αυτές τις τεχνικές δείχνει κυρίως την προσυναπτική λειτουργία (τα προσυναπτικά στοιχεία έχουν έντονο μεταβολισμό), από την οποία συνάγεται και ανάλογη μετασυναπτική δράση, χωρίς όμως αυτό να αποδεικνύεται. Η ερμηνεία λοιπόν των ευρημάτων δεν είναι πάντα εύκολη.]

Page 22: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Ο αιματεγκεφαλικός φραγμός (ΑΕΦ) (Blood brain barrier, ΒΒΒ) Είναι ένα φράγμα που οφείλεται στην κατασκευή των τοιχωμάτων των τριχοειδών και την παρουσία πλέγματος κυττάρων γλοίας γύρω από αυτά και εμποδίζει το πέρασμα στο ΚΝΣ ουσιών μεγάλου ΜΒ και άλλων. Η ύπαρξή του ΑΕΦ απομονώνει τους νευρώνες από πρόσκαιρες αλλαγές στην σύσταση του πλάσματος που θα είχαν μεγάλη ωστόσο επίδραση στην λειτουργία τους.

Page 23: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Οι στενές συνδέσεις των ενδοθηλιακών κυττάρων των αγγείων και η παρουσία περικυττάρων (pericytes) και απολήξεων αστροκυττάρων γύρω τους ελέγχουν στενά την διέλευση ουσιών. Περνάνε λιπόφιλες ουσίες και όσες υδρόφιλες αναγνωρίζονται από ΑΤΡ-εξαρτώμενους μεταφορείς.

ΚΝΣ περιοχές κοντά στις κοιλίες δεν έχουν ΑΕΦ και από εκεί εισέρχονται ορμόνες, κυτοκίνες και άλλες ουσίες. Σε μια τέτοια περιοχή (area postrema) βρίσκονται χημειουποδοχείς που προκαλούν εμετό με την ανίχνευση τοξινών στο εξωκυττάριο υγρό.

Page 24: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 25: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Λειτουργία νευρώνων

[Παρένθεση Να θυμηθούμε ότι η κίνηση των ιόντων (προς τα μέσα ή έξω του κυττάρου) ρυθμίζεται από το «ηλεκτροχημικό πράνες» που είναι η συνισταμένη (ι) της διαφοράς συγκέντρωσης και (ιι) του δυναμικού της μεμβράνης Το δυναμικό ισορροπίας είναι το δυναμικό μεμβράνης γιά το οποίο ακόμα και αν είναι ανοιχτοί οι δίαυλοι γιά ένα ιόν, ροή μέσα=ροή έξω, η καθαρή ροή είναι μηδέν.]

Page 26: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Νευρωνική διεγερσιμότητα Μετασυναπτικές δράσεις

Τα διεγερτικά δυναμικά οφείλονται στην είσοδο ιόντων Να+ στο κύτταρο και τα ανασταλτικά στην είσοδο Cl- ή την έξοδο K+

Ενας νευρώνας δέχεται κάθε στιγμή σήματα από διεγερτικούς και ανασταλτικούς νευρώνες και το δυναμικό της μεμβράνης του υφίσταται συνεχή ρύθμιση. Η πιθανότητα έκλυσης ΔΕ εξαρτάται από την σχετική ένταση των διεγερτικών και ανασταλτικών σημάτων (=συνδυασμό συναπτικών δυναμικών).

Υπάρχουν «γρήγορα δυναμικά» (ms) που οφείλονται σε Υ που συνδέονται με ιοντικούς διαύλους και «αργά δυναμικά» (ms, s, hrs…) που οφείλονται σε ενεργοποίηση μεταβοτροπικών Υ.

Page 27: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Μπορούμε να χωρίσουμε τους ΝΔ σε «αργούς» και «γρήγορους»?

Μάλλον όχι γιατί κάθε ένας δρά σε ποικιλία Υ

ΠΧ ACh

Page 28: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 29: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 30: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Νευρωνική διεγερσιμότητα

Προσυναπτικές δράσεις

Πως ξεχωρίζουμε τις προ- από τις μετασυναπτικές δράσεις σε μιά σύναψη; Α) Διάκριση προ- και μετασυναπτικών Υ ακόμα και του ιδίου τύπου μπορεί να γίνει με φαρμακολογικά εργαλεία (γιατί συχνα είναι ευαίσθητοι σε διαφορετικούς αγωνιστές και ανταγωνιστές) Β) Ενα μετασυναπτικό γεγονός που δεν συνοδεύεται από αλλαγή της μεμβρανικής αντίστασης (ή αντίστροφα της αγωγιμότητας, μέγεθος μετρήσιμο) του ΜΣ νευρώνα μάλλον οφείλεται σε προσυναπτική δράση.

Προσυναπτική αναστολή απελευθέρωσης ΝΔ Αυτοαναστολή (εξηγ) Ισχύει τουλάχιστον γιά συνάψεις όπου απελευθερώνονται GABA, NA, DA, 5-HT, μπορεί και γιά άλλες. Ετεροαναστολή (εξηγ)

Page 31: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Ελεγχος της εξωκυττάριας συγκέντρωσης του ΝΔ

Για να είναι στοχευμένη η συναπτική διαβίβαση πρέπει να διασφαλίζεται ότι ο ΝΔ θα δρά γρήγορα και μόνο στην σύναψη όπου απελευθερώνεται.

Πως πετυχαίνεται αυτό?

Α) οι μετασυναπτικοί Υ που είναι ευαίσθητοι στον ΝΔ βρίσκονται μόνο στην σύναψη όπου απελευθερώνεται Β) διαχέεται έτσι ώστε η συγκ του να είναι πολύ χαμηλή γιά να δράσει, [εξαίρεση spillover-ξεχείλισμα] Γ) Μεταβολίζεται από ένζυμα (ΑCh) Δ) Επαναπροσλαμβάνεται στο κύτταρο από όπου απελευθερώθηκε Ε) Προσλαμβάνεται από κύτταρα γλοίας.

Page 32: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Σχετίζεται η μορφολογία των συνάψεων με την λειτουργία τους? Ναι σε κάποιο βαθμό αν και όχι απόλυτα Παράδειγμα Οι Ασύμμετρες και οι συμμετρικές συνάψεις (σχετίζονται με την ύπαρξη ή όχι των spines)

Page 33: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 34: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Συνέχεια περί μορφολογίας.... Τύποι σύναψης σύμφωνα με τα στοιχεία που συνδέονται Οι πιό συνηθισμένοι τύποι σύναψης είναι οι αξο-δενδριτικές και αξοσωματικές. Υπάρχουν και συνάψεις που ενώνουν δενδρίτες, δενδρο-δενδριτικές όπου δεν υπάρχει διαφοροποίηση μεταξύ προ- και μετασυναπτικού στοιχείου (αμφίδρομες) Εχει βρεθεί ότι απελευθερώνεται ΝΔ και από κιρσώδεις αποφύσεις (varicosities) που βρίσκονται πάνω σε άξονες, οι οποίοι ονομάζονται «en passant axons» Παρατηρούνται συχνα συναπτικά στοιχεία (μετασυναπτικοί Υ, μεταφορείς γιά επαναπρόσληψη ΝΔ κλπ) έξω από την συναπτική περιοχή. Αυτές οι θέσεις λέγονται εξωσυναπτικές «extrasynaptic sites» και εκεί δρά περίσσεια ΝΔ (spillover)

Page 35: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Οργάνωση και χρήση νευροδιαβιβαστών 1-Συνδέσεις Ενας νευρώνας δέχεται σήμα (είσοδος, input) από πολλούς άλλους που μπορούν να χρησιμοποιούν πληθώρα ΝΔ και δίνει σήμα (έξοδος, output) σε πολλούς άλλους. Υπάρχουν επίσης και κυκλώματα (circuits, loops) αρνητικής και θετικής επανάδρασης (negative and positive feedback) Κατηγορίες νευρώνων που σχετίζονται με την συνδεσμολογία και την λειτουργία τους.... Neuronal network http://www.youtube.com/watch?v=sX87g3AHIbc&feature=related

Page 36: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 37: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

«Ο εγκέφαλος μπορεί να παρομοιαστεί σαν μιά τηλεόραση που τα αμινοξέα αποτελούν την βασική ηλεκτρική τροφοδοσία (θετική, αρνητική) ενώ οι διάφοροι άλλοι ΝΔ προσδίνουν το χρώμα, την φωτεινότητα, το κοντραστ κλπ. Ολα χρειάζονται γιά μιά καλή εικόνα, αν και μερικά είναι πιό σπουδαία από άλλα»

Page 38: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Μετά από την ανασκόπηση των βασικών δομικών στοιχείων εξετάζουμε ορισμένους από

τους κανόνες που διέπουν την νευρωνική επικοινωνία

Page 39: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Ελεγχος της νευρωνικής δραστηριότητας

«Η λειτουργία των νευρώνων είναι να επικοινωνούν, και το κάνουν με μιά εναλλαγή ηλεκτρικών και χημικών σημάτων. Η πληροφορία κωδικοποιείται στην συχνότητα (frequency) και τους “συνδυασμούς συχνοτήτων” (patterns) των ΔΕ Αυτή η ενότητα εξετάζει τους μηχανισμούς με τους οποίους ελέγχεται η συχνότητα και οι συνδυασμοί συχνοτήτων

Page 40: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 41: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 42: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Καναλοπάθειες, Νestler p26-27

Στην βάση πολλών ΚΝΣ-δυσλειτουργιών έχουν εντοπιστεί κανάλια με λειτουργία που αποκλίνει του Φυσιολογικού

Page 43: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Κατάσταση ηρεμίας (resting state): συγκεντρώσεις ιόντων, αντλίες, και δυναμικά-3 Το Δυναμικό Ηρεμίας οφείλεται σε διαύλους που είναι ανοικτοί κατά την ηρεμία. Αυτοί είναι δίαυλοι Κ+ ως επί το πλείστον. Επειδή το ΔΗ (-70mV) διαφέρει από το Δυναμικό Ισορροπίας του Κ (-90mV), υποθέτουμε ότι ένα άλλο ιόν (με πιό θετικο ΔΙ) συμμετέχει. Οντως, είναι ανοικτοί και λίγοι δίαυλοι Να (ΔΙ=+60mV) Πάντως και άλλα ιόντα, όπως τα Cl-, μπορούν να επηρεάσουν το ΔΗ

Page 44: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Κανάλια Κ+ που είναι ανοικτά στην κατάσταση ηρεμίας και άρα υπεύθυνα για την τιμή του ΔΗρεμίας TASK channels: κανάλια Κ με διπλό πόρο που επιτρέπουν και την δίοδο ιόντων Να+ σε μικρό βαθμό Kir (inwardly rectifying) επιτρέπουν πιο εύκολα την είσοδο ιόντων Κ + προς τα μέσα από ότι προς τα έξω. Και τα δύο είδη μπλοκάρονται από ΝΔ που δρουν σε PLC-activating G-protein Rs όπως η ACh, substance P, TRH (thyrotropine releasing hormone), με αποτέλεσμα την εκπόλωση του κυττάρου. GIRK (G-protein(Gi/Go)gated inwardly rectifying K channels, επίσης Kir3) channels. Αυτά ενεργοποιούνται από ΝΔ που δρουν σε Gi/Go G-protein Rs με αποτέλεσμα την υπερπόλωση του κυττάρου.

Page 45: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Το Δυναμικό ενέργειας, ΔΕ

Είναι το σήμα που μεταφέρει την πληροφορία. Οφείλεται στο άνοιγμα δυναμικο-ευαίσθητων καναλιών Να+. Το άνοιγμα καναλιών Να+ (δράση διεγερτικού ΝΔ, συναπτικό δυναμικό) εκπολώνει την μεμβράνη και οδηγεί στο άνοιγμα περισσότερων καναλιών Να, οδηγώντας σε ένα αυτό-τροφοροτούμενο κύκλο (regenerative process). Το «κατώφλι» του ΔΕ ισοδυναμεί με το δυναμικό μεμβράνης όπου η είσοδος Να+ υπερτερεί της εξόδου Κ+ (και/η Cl-). Το εσωτερικό του νευρώνα γίνεται ηλεκτροθετικό κάτι που λέγεται «αναστροφή δυναμικού» action potential and epilepsy http://www.youtube.com/watch?v=MtJyHp_AZL8&feature=related

Page 46: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 47: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 48: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 49: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 50: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

action potential and myelin sheath (myelin vs unmyel axon propagation) http://www.youtube.com/watch?v=BCUVDE_Bng8&feature=related MS and K channels http://www.youtube.com/watch?v=qgySDmRRzxY&feature=related MS and vision transmission http://www.youtube.com/watch?v=eE_Y3KMYC0g&feature=related

Page 51: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 52: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Ρύθμιση καναλιών Ca2+ από ΝΔ

Τα προσυναπτικά κανάλια N, P/Q μπλοκάρονται* από ΝΔ που δρούν σε pertussis toxin-sensitive G proteins (Go), όπως οι ACh (μέσω M2, M4), NA (μέσω a2), GABA (μέσω GABAB Υ) opioids (μέσω μ/δ Υ), αδενοσίνη (μέσω A2 Υ) με αποτέλεσμα να μειώνεται η απελευθέρωση ΝΔ

*[Ανταγωνιστές αυτών των ΝΔ αυξάνουν την απελευθέρωση ΝΔ]

*Μηχανισμός της αναστολής Η ενεργοποιημένη G πρωτείνη καταλαμβάνει μιά θέση στο ενδοκυττάριο άκρο του καναλιού Ca++ ώστε το άνοιγμα του καναλιού γίνεται πιό δύσκολο, δηλ. απαιτεί πιό θετικά δυναμικά μεμβράνης

Αυτός είναι ο πιό σημαντικός μηχανισμός προσυναπτικής αναστολής

Page 53: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 54: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Ιοντικά κανάλια που επηρεάζουν την συχνότητα (frequency) και τον συνδυασμό συχνοτήτων (pattern) των ΔΕ Υπάρχει μιά σειρά καναλιών που ρυθμίζουν όχι το ίδιο το ΔΕ αλλά την δυνατότητα επαναδιέγερσης (τα διαστήματα ανάμεσα σε ΔΕ). Αυτά ρυθμίζουν σε μικρότερο αλλά αποφασιστικό βαθμό την νευρωνική δραστηριότητα και θα είναι το θέμα των επόμενων διαφανειών.

Page 55: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

«Αργά» κανάλια Κ+

Αυτά ανοίγουν κατά την επαναπόλωση αλλά δεν επηρεάζουν την ίδια την επαναπόλωση, δηλ. την διάρκεια του ΔΕ. Επειδή όμως μένουν ανοιχτά γιά 100άδες ms έως και s επηρεάζουν την ικανότητα του νευρώνα να δώσει επόμενο ΔΕ, δηλ. καθυστερούν την έκλυση επόμενου ΔΕ (firing adaptation). Ανοίγουν και κλείνουν αργά. -Ca++-activated K+ channels συμβάλλουν στην αργή μεθυπερπόλωση. Ανοίγουν με την αύξηση του ενδοκυτ. Ca++. Υπάρχουν 3 ποικιλίες SK (=small conductance) channels, SK1, 2, 3. Μπλοκάρονται από bee venom toxin apamin, όχι από TEA, 4-AP. -M-channels, ανήκουν σε μιά οικογένεια καναλιών (KCNQ) μεταλλάξεις στην οποία προκαλούν ορισμένες μορφές επιληψίας ή κώφωσης. Αναστέλλονται απο ACh Τα δύο είδη καναλιών έχουν διαφορετική κατανομή αλλά και συνυπάρχουν σε μερικούς νευρώνες (πχ ιπποκαμπικά και φλοιικά πυραμιδικά κύτταρα, και στον άνθρώπο). NΔ: Οι ACh και Glu, κλείνουν και τα δύο ενώ η NA κλείνει μόνο τα KCa

Page 56: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 57: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 58: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Συνέργεια των καναλιών Μ και Κca και συμπληρωματικές πληροφορίες -1

Συνυπάρχουν σε πολλούς νευρώνες και η δράση τους είναι συμπληρωματική. Ο βαθμός ενεργοποίησης του καθενός εξαρτάται από την συχνότητα (pattern) ερεθισμού. Η αναστολή και των δύο προκαλεί αλλαγές μεγαλύτερες από ότι το άθροισμα της αναστολής τους και από αυτό συνάγεται ότι έχουν συνεργιστική δράση.

Πιστεύεται ότι ο βαθμός της ενεργοποίησής σχετίζεται με την εγρήγορση (arousal) και την εστίαση της προσοχής (attention directing).

Οι ΝΔ των ανερχόμενων χολινεργικών (ACh) και αμινεργικών (ΝΑ) μονοπατιών επηρεάζουν την εγρήγορση και την προσοχή επηρεάζοντας αυτά τα κανάλια (= τα μπλοκάρουν και ο νευρώνας μπορεί να δίνει ΔΕ σε ψηλές συχνότητες όταν το ερέθισμα είναι παρατεταμένο ή επαναλαμβανόμενο).

Πιστεύεται ότι τα γνωσιακά-νοητικά προβλήματα που προκαλεί η έλλειψη της ACh στην νόσο Alzheimer οφείλονται και στην αλλαγή επηρεασμού αυτών των καναλιών

Page 59: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Συνέργεια των καναλιών Μ και Κca - και συμπληρωματικές πληροφορίες -2

Μικρός αριθμός καναλιών Μ είναι ανοικτά και κατά το ΔΗ, επομένως ΝΔ που τα κλείνουν (π.χ. ACh) επηρεάζουν το ΔΗ. Και άλλες κατηγορίες καναλιών Κ+ εκτός από τα Μ ελέγχονται από ΝΔ. (πιθανό θέμα έρευνας??) Οι ΝΔ που επηρεάζουν το ΔΗ, φέρνουν έτσι πιό κοντά/μακριά τον νευρώνα στο δυναμικό που αποτελεί τον ουδό γιά την έκλυση ΔΕ, δηλ. τον κάνουν περισσότερο ή λιγότερο διεγέρσιμο.

Page 60: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Η ACh επηρεάζοντας το ΔΗ μπορεί να αλλάξει τον τύπο εκφόρτισης ενός νευρώνα (επόμενη διαφάνεια). Ορισμένοι νευρώνες έχουν την δυνατότητα να εκλύουν ΔΕ σε ριπές (=bursts), αλλά προυπόθεση γιαυτό είναι να βρίσκονται σε τιμές Δυναμικού ηρεμίας που τα κανάλια που υποστηρίζουν αυτόν τον τύπο εκφόρτισης να είναι ανοικτά Συγκεκριμένα, η ACh κλείνοντας τα κανάλια Μ κάνει πιο θετικό το ΔΗ και ο νευρώνας δίνει (ως απάντηση σε ερέθισμα) διαδοχικά ΔΕ και όχι ριπές (επόμενο Σχήμα, α) [Στο (b) του σχήματος φαίνεται η πειραματική απόδειξη ότι η εκφόρτιση κατά ριπές βασίζεται σε μια αγωγιμότητα οχι Να (αφου δεν μπλοκάρεται από ΤΤΧ) η οποία είναι ενεργή σε χαμηλά (-80) αλλά όχι σε ψηλά (-60mV) δυναμικά – Πρόκειται για αγωγιμότητα Ca++]

Page 61: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 62: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

[Διευκρίνιση Σας μίλησα για τον θετικό ρόλο των bursts στον συγχρονισμό των νευρώνων και την μνήμη και την μάθηση, και ίσως να προκαλεί απορία ότι η απενεργοποίηση των bursts έχει σχέση με την εγρήγορση. Όμως θα πρέπει να ληφθούν υπόψη δύο παράγοντες -Σε κάθε λειτουργία έχουν ρόλο και τα νευρωνικά μονοπάτια (κυκλώματα) που ενεργοποιούνται εκτός από τις ιδιότητες των νευρώνων. -Η εγρήγορση δεν είναι στάδιο πιο έντονης εγκεφαλικής λειτουργίας σε σχέση με τον ύπνο – απλά διαφορετικής]

Page 63: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 64: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Το ανοιγμα των L-type channels οδηγεί στα δυναμικά plateau (1), όπως συμβαίνει στην καρδιά αλλά και σε νευρώνες του ΚΝΣ (σχήμα) [Και οι δύο τύποι (L,T) με την αύξηση του ενδοκυττάριου ασβεστίου που προκαλούν, ανοίγουν κανάλια Κ+ (2) τα οποία,

-BK (KCa) channels, επιταχύνουν επαναπόλωση (L-type) -SK channels, αυξάνουν την προσαρμογή-adaptation και περιορίζουν τις επαναληπτικές εκφορτίσεις (L, T type) BK = big conductance, K+-channel SK = small »»» ]

Page 65: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 66: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Το άνοιγμα τωνT-type channels έχει την λειτουργία βηματοδότη, οδηγεί δηλαδή σε επαναληπτική έκλυση ΔΕ χωρίς να υπάρχει συναπτική διαβίβαση, με άλλα λόγια ο νευρώνας λειτουργεί «αυτόματα». Αυτό οφείλεται στο διαδοχικό άνοιγμα ή κλείσιμο των καναλιών που φέρνουν το δυναμικό του νευρώνα σε τέτοια τιμή ώστε να ανοίξει ένας άλλος τύπος καναλιού (αλληλεπίδραση - interplay) Στο ΔΗ (~60mV) τα κανάλια Τ είναι απενεργοποιημένα, αν όμως προηγηθεί υπερπόλωση είναι ανοικτά και έτοιμα να επιτρέψουν την δίοδο ιόντων Ca και άρα παραπέρα εκπόλωση

Page 67: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 68: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Το άνοιγμα των T-type channels μπορεί επίσης να αλλάξει τον τύπο της εκφόρτισης από εκφόρτιση ριπής (burst firing) σε εκφόρτιση διαδοχικών ΔΕ (tonic firing)

Page 69: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 70: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Θεωρείται ότι ο μηχανισμός με τον οποίο η Ισταμίνη και η ACh συντηρούν την εγρήγορση είναι εκπολώνοντας και κρατώντας τους νευρώνες σε tonic firing state. Ελάττωση της απελευθέρωσης αυτών των ΝΔ ή χορήγηση ανταγωνιστών (αντι-ισταμινικά, αντιχολινεργικά) υπερπολώνει τους νευρώνες, και ταυτόχρονα οδηγεί σε burst firing mode και σε ύπνο

Page 71: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Εκτός από την νευρωνική διεγερσιμότητα (άμεση δράση) το άνοιγμα των καναλιών αβεστίου οδηγεί σε ενεργοποίηση πρωτεινικών κινασών (calmodulin-dependent) οι οποίες οδηγούν σε βιοχημικές δράσεις που σχετίζονται με την νευρωνική ανάπτυξη και την πλαστικότητα (μακροπρόθεσμη δράση).

Page 72: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 73: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Πληροφορίες για το Ih Δρα σε συνέργεια με το T-current. Μπλοκάρεται από το Cs, και επηρεάζεται από ΝΔ* που ενεργοποιούν την αδενυλική κυκλάση (ΝΑ, 5-ΗΤ) ή που την αναστέλλουν (αδενοσίνη, οι εγκεφαλίνες). *Ολοι αυτοί οι ΝΔ μεταβάλλουν το επίπεδο των τιμών δυναμικού γιά τις οποίες ανοίγει το κανάλι, δηλ. του αλλάζουν το κατώφλι ενεργοποίησης και το παράθυρο (τις τιμές) των δυναμικών γιά τα οποία μένει ανοικτό.

Page 74: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Η κυτταρική μεμβράνη δρά σαν αντίσταση αλλά και σαν πυκνωτής

Η κυτταρική μεμβράνη δεν λειτουργεί μόνο ως αντίσταση, η τιμή της οποίας αλλάζει με το άνοιγμα/κλείσιμο διαύλων, αλλά και ως πυκνωτής (capacitor) Η χωρητικότητα (capacitance) της μεμβράνης αναφέρεται στην ικανότητά της να αποθηκεύει φορτίο: όσο μεγαλύτερη η χωρητικότητα τόσο περισσότερο το φορτίο (charge) που χρειάζεται γιά να αλλάξει το δυναμικό της μεμβράνης. H χωρητικότητα επηρεάζεται από την έκταση της μεμβράνης (μέγεθος κυττάρου) και το πάχος της. Μεγάλη έκταση = μεγάλη χωρητικότητα Μεγάλο πάχος = μικρή χωρητικότητα

Page 75: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 76: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Μέθοδοι καταγραφής βιοδυναμικών Εξωκυττάριες καταγραφές δυναμικών πεδίου (field potentials)

Ενδοκυττάριες καταγραφές -sharp electrode recording -patch recording

Page 77: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Μέθοδοι καταγραφής βιοδυναμικών Current clamp (με σταθεροποιημένο το ρεύμα, καταγράφονται αλλαγές δυναμικού) Voltage-clamp (με σταθεροποιημένο το δυναμικό, καταγράφονται αλλαγές ρευμάτων)

Page 78: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 79: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι
Page 80: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Τέλος Ενότητας

Page 81: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Χρηματοδότηση

• Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του

εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα.

• Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο

Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του

εκπαιδευτικού υλικού.

• Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος

«Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την

Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς

πόρους.

Page 82: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Σημειώματα

Page 83: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων

Έργου

Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0.

Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις:

•Έκδοση 1.0 διαθέσιμη εδώ.

http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1291.

Page 84: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Σημείωμα Αναφοράς

Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκοντες:

Καθηγήτρια Α. Ψαρροπούλου, Λέκτορας Χ.

Λαμπρακάκης. «Νευροδιαβιβαστές και

συμπεριφορά. Νευροδιαβιβαστές και

συμπεριφορά». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα 2014.

Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση:

http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1291.

Page 85: Νροιαβιβασές αι σπριφοράecourse.uoi.gr/pluginfile.php/95901/mod_resource/content/3/01 - NB... · δυσλειτουργίες του εγκεφάλου είναι

Σημείωμα Αδειοδότησης• Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης

Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση –

Όχι Παράγωγα Έργα, Διεθνής Έκδοση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη.

• [1] https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση:

που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την

χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο.

που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη

χρήση ή πρόσβαση στο έργο.

που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο

οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε

διαδικτυακό τόπο.

Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να

χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.