1) O documento descreve as unidades funcionais do sistema nervoso, principalmente os neurônios e as células gliais. 2) Apresenta detalhes sobre a estrutura e função dos neurônios, incluindo a geração e propagação de potenciais de ação. 3) Discorre sobre a comunicação entre neurônios através de sinapses, o processo de transmissão sináptica e os potenciais pós-sinápticos.

1. Neurociências e Comportamento I Thiago Lemos [email_address] CÉLULAS DO SISTEMA NERVOSO POTENCIAIS DE MEMBRANA SINAPSE E TRANSMISSÃO SINÁPTICA

2.  A teoria celular de Cajal (II, à direita) contrapunha-se à teoria reticular de Golgi (I, à esquerda). A = eferentes motores; B = aferentes sensoriais.

3. O histologista espanhol Santiago Ramón y Cajal foi um dos primeiros a identificar os diferentes tipos de neurônios, utilizando o método desenvolvido por seu contemporâneo Camilo Golgi (1844-1926), e desenhando ele mesmo as células ao microscópio. O desenho em A representa as células nervosas do córtex cerebral de um gato. As células A, B, C, F e G são piramidais de diferentes tamanhos, enquanto E, L e M são estreladas. Os axônios estão assinalados por diminutas letras a, e algumas das camadas corticais estão indicadas pelos números à esquerda. A fotografia em B mostra um neurônio piramidal de rato, corado pelo método de Golgi.

6. Os microtúbulos são componentes do citoesqueleto do neurônio, que desempenham papel importante no transporte de organelas e substâncias ao longo do axônio, nos dois sentidos: do soma ao terminal (transporte anterógrado), e vice-versa (transporte retrógrado). Na ponta do terminal axônico ocorre a liberação de neuromediadores, por meio de um mecanismo que envolve a reciclagem da membrana. Os componentes necessários para essa reciclagem chegam ao terminal por meio do fluxo anterógrado. O detalhe à esquerda mostra vesículas sendo transportadas ao longo dos microtúbulos pela ação de uma proteína motora associada a eles, a cinesina.

7. Há muitos tipos de neurônios. A figura mostra apenas dois exemplos: um neurônio piramidal (A), e um neurônio estrelado (B) do córtex cerebral de um macaco e de um rato, respectivamente. Em B, pode-se ver também um capilar cerebral, na metade inferior da ilustração.

8. Os neurônios só podem ser vistos ao microscópio, geralmente depois que se retira um pequeno pedaço do encéfalo (acima, à esquerda), levando-o ao micrótomo para obter cortes bem finos. Estes podem ser corados com substâncias fluorescentes ou corantes visíveis a iluminação comum, para mostrar os neurônios com suas formas variadas na disposição dos dendritos e do axônio (acima, à direita). Os desenhos representam neurônios de diversos tipos morfológicos, localizados em diferentes regiões do sistema nervoso: pseudounipolar (A), estrelado (B), de Purkinje (C), unipolar (D) e piramidal (E).

9. Da mesma forma que os neurônios, os gliócitos também apresentam formas variadas quando vistos ao microscópio. Os astrócitos e os oligodendrócitos têm somas maiores, e por isso fazem parte da chamada macroglia. Os oligodendrócitos têm poucos prolongamentos, e cada um deles forma uma espiral de membrana em torno dos axônios, a bainha de mielina. Os microgliócitos – em conjunto, chamados microglia – são os representantes do sistema imunitário no sistema nervoso. CÉLULAS GLIAIS OU NEUROGLIA

10. FUNÇÃO E RELAÇÃO DAS CÉLULAS GLIAIS E NEURÔNIOS

12. COM SE DÁ A COMUNICAÇÃO ENTRE OS DIFERENTES ELEMENTOS DO SISTEMA NERVOSO?

13. EXEMPLO DE FUNÇÃO DO SISTEMA NERVOSO – reflexo de retirada (ou reflexo flexor ou reflexo doloroso)

14. O CONCEITO DE BIOELETROGÊNESE BIOELETROGÊNESE = a capacidade que as células vivas possuem de GERAR SINAIS ELÉTRICOS. TODAS as células do organismo apresentam uma DIFERENÇA DE POTENCIAL ELÉTRICO através da membrana plasmática. O lado da membrana voltado para o meio intracelular acumula cargas negativas. A face extracelular acumula cargas positivas. Este é o chamado POTENCIAL DE REPOUSO. Para medirmos esta diferença de potencial, é necessário equipamento adequado que inclui MICROELETRÓDIO, AMPLIFICADOR de sinal, e VOLTÍMETRO

15. DIFERENÇAS NA COMPOSIÇÃO IÔNICA DO LÍQUIDO INTRACELULAR (CITOPLASMA) EM COMPARAÇÃO COM O MEIO EXTRACELULAR. O QUE GERA ESSA DIFERENÇA? SOBRE O POTENCIAL DE REPOUSO DA DISTRIBUIÇÃO ASSIMÉTRICA DE CARGAS ELÉTRICAS ATRAVÉS DA MEMBRANA

16. A membrana plasmática é composta por uma BICAMADA LIPÍDICA impermeável a íons. Principais componentes lipídicos da membrana: - FOSFOLIPÍDIOS - COLESTEROL SOBRE O POTENCIAL DE REPOUSO MEMBRANA PLASMÁTICA = BARREIRA SELETIVA

17. PROTEÍNAS constituintes da membrana = muitas delas são CANAIS IÔNICOS. A membrana NÃO É TOTALMENTE IMPERMEÁVEL A ÍONS . Existem vários tipos diferentes de canais iônicos. Cada tipo corresponde a uma proteína diferente e é ESPECÍFICO PARA UM DETERMINADO ÍON (ou classe de íons). SOBRE O POTENCIAL DE REPOUSO POROS SELETIVOS (ou nâo) NA MEMBRANA PLASMÁTICA

19. OUTRAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA A BOMBA DE Na+ E K+ A BOMBA DE Na + + K + - retira 3 ÍONS NA+ para o meio extracelular E joga para o citoplasma 2 ÍONS K+. ELETROGÊNICA - gera UMA CONCENTRAÇÃO ALTA DE K+ E BAIXA DE NA+ no citoplasma.

20. SOBRE O POTENCIAL DE AÇÃO ETAPAS DA TRANSMISSÃO DA INFORMAÇÃO ESTÍMULO

21. SOBRE O POTENCIAL DE AÇÃO ESTÍMULOS INFRA- E SUPRALIMIAR

22. SOBRE O POTENCIAL DE AÇÃO EVENTOS ELETROQUÍMICOS

23. SOBRE O POTENCIAL DE AÇÃO PROPAGAÇÃO AO LONGO DO AXÔNIO

24. SOBRE O POTENCIAL DE AÇÃO PROPAGAÇÃO AO LONGO DO AXÔNIO

25. SOBRE O POTENCIAL DE AÇÃO FUNÇÃO DA BAINHA DE MIELINA

26. SOBRE O POTENCIAL DE AÇÃO FLUXO POLARIZADO DE INFORMAÇÃO

27. EXEMPLO DE FUNÇÃO DO SISTEMA NERVOSO – reflexo de retirada (ou reflexo flexor ou reflexo doloroso) 1. geração do potencial de ação (receptor sensorial) 2. propagação do potencial de ação (axônio do neurônio sensorial) 3. transmissão sináptica (de um neurônio para outro, que passa a gerar seu próprio potencial de ação) 4. A transmissão sináptica do neurônio motor para a célula muscular resulta na CONTRAÇÃO MUSCULAR

28. COMUNICAÇÃO NEURONAL SINAPSE

29. Contatos entre neurônios diferentes em pontos onde a informação neural é repassada de uma célula para outra. CONCEITO DE SINAPSE

30. ESTRUTURA DE UMA SINAPSE (elétrica)

31. ESTRUTURA DE UMA SINAPSE (química)

32. ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA

33. ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA

34. ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA

35. POTENCIAIS PÓS-SINÁPTICOS EXCITATÓRIOS

36. POTENCIAIS PÓS-SINÁPTICOS INIBITÓRIOS

37. ETAPAS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA resumo 1) O potencial de ação, propagado ao longo do axônio, chega ao terminal sináptico, que é despolarizado. 2) A despolarização do terminal sináptico leva à abertura de canais de Ca++ dependentes de voltagem. 3) O Ca++ entra no terminal sináptico porque sua concentração no meio extracelular é muito maior. 4) O Ca++ dentro do citoplasma do terminal sináptico promove a fusão das vesículas sinápticas com a membrana do terminal (membrana pré-sinaptica), promovendo a EXOCITOSE DAS VESÍCULAS 5) Com a exocitose das vesículas, as moléculas de neurotransmissores são liberadas na FENDA SINÁPTICA. 6) O neurotransmissor atravessa a fenda sináptica e se liga a RECEPTORES da MEMBRANA PÓS-SINÁPTICA. Muitos destes receptores são canais dependentes de estímulo químico ou seja, são canais iônicos que possuem uma comporta que só se abre ao se ligarem com a molécula neurotransmissora. 7) A abertura do canal/receptor permite, por exemplo, a entrada de íons Na+, causando a despolarização da célula seguinte (o neurônio pós-sináptico). 8) Se a despolarização for intensa o suficiente, os canais de Na+ dependentes de voltagem irão se abrir, provocando um potencial de ação na célula pós-sináptica. ATENÇÃO: Há vários tipos diferentes de RECEPTORES PÓS-SINÁPTICOS. Dependendo do receptor, pode haver INIBIÇÃO do neurônio pós-sináptico. Neste caso, o efeito da ação sináptica será tornar mais difícil a deflagração do potencial de ação.