Diferencia entre sinapsis quimica y electrica

📑 Sinapsis (eléctrica vs. química), unión neuromuscular

La señalización eléctrica es una función vital del sistema nervioso que le permite responder rápidamente a los cambios del entorno. Aunque se cree que la comunicación sináptica química entre las células nerviosas es la más común, también se producen interacciones sinápticas eléctricas. La comunicación eléctrica entre neuronas se regula mediante dos estrategias diferentes. Una es la propagación de corrientes eléctricas entre el interior de dos células como resultado de vías intercelulares de baja resistencia conocidas como «gap junctions». La segunda ocurre cuando no hay contactos entre células y es causada por los campos eléctricos extracelulares producidos por la actividad neuronal. Comparamos las contribuciones de los dos modos diferentes de comunicación eléctrica a la función cerebral y situamos las nociones actuales sobre la transmisión eléctrica en un contexto histórico.
En la década de 1870, cuando la visión predominante del sistema nervioso era que se trataba de un sincitio de nodos conectados dentro de una estructura reticular, se planteó formalmente la cuestión de si la transmisión entre las neuronas está mediada eléctrica o químicamente (Figura 1A). «Era una conjetura obvia que la transmisión entre dos estructuras receptivas y productoras de electricidad podía ser eléctrica», según Eccles (Eccles, 1982), pero ya había pruebas experimentales que indicaban una transmisión química en la sinapsis neuromuscular. La distinción entre los dos modos se explicó en las décadas siguientes con la introducción de la teoría de la neurona, que afirma que las neuronas son unidades biológicas autónomas (revisado en Eccles, 1961, 1982). En resumen, la mayoría de los datos recogidos en las uniones del SNP eran farmacológicos y avalaban la idea de la transmisión química, como la acción de la acetilcolina en el núcleo. Sin embargo, no había pruebas farmacológicas que imitaran la acción sináptica en el SNC, y las respuestas neuronales a los agentes químicos aplicados tenían un retraso mayor que las evocadas por la estimulación nerviosa, lo que dejaba espacio para argumentar la transmisión eléctrica.

😃 Cómo funciona una sinapsis

Las interneuronas de la capa molecular de la corteza cerebelosa utilizan sinapsis químicas y eléctricas para crear subredes que afinan el rendimiento de los picos del cerebelo. Mientras que las sinapsis eléctricas pueden sincronizar la actividad dentro de los conjuntos neuronales, su función en los circuitos de avance ha recibido menos atención. Descubrimos que las corrientes postsinápticas excitatorias clásicas (EPSCs) van acompañadas de corrientes salientes independientes del receptor GABAA en las células cesta (BCs) utilizando una combinación de patch-clamp de células enteras y microscopía de barrido láser de 2 fotones. Esto refleja el aspecto de hiperpolarización de las espiguillas (un potencial de acción evocado por una sinapsis que se propaga pasivamente desde vecinos eléctricamente acoplados). La ventana de tiempo de integración de los potenciales postsinápticos excitatorios concomitantes (EPSPs) se acorta y se amortigua por el reclutamiento de FF de la inhibición mediada por espigas. La porción despolarizadora de las espiguillas, en contraste con la inhibición feed-forward mediada por GABA, aumenta transitoriamente la amplitud máxima de los EPSPs y, por tanto, la probabilidad de los picos postsinápticos. La transmisión de las espiguillas puede así extenderse a través de la red de BC, dando lugar a una inhibición sincrónica de las células de Purkinje, que puede dirigir la salida del cerebelo a comportamientos temporalmente precisos.

😺 Tipos de sinapsis – eléctricas y químicas

La capacidad de las neuronas para interactuar entre sí es fundamental para el funcionamiento del cerebro. La comunicación interneuronal tiene lugar principalmente en las sinapsis, donde la información de una neurona se transmite rápidamente a otra. La transmisión sináptica se divide en dos tipos: química y eléctrica. En lugar de funcionar por separado y cumplir funciones no relacionadas, cada vez hay más pruebas que sugieren que estas dos modalidades de transmisión sináptica interactúan estrechamente durante el desarrollo y en la edad adulta. Este artículo destaca que la transmisión sináptica es tanto química como eléctrica, y que las interacciones entre estas dos modalidades de comunicación interneuronal pueden ser necesarias para el desarrollo y el funcionamiento normal del cerebro.
Figura 1: Las dos modalidades principales de transmisión sináptica.
La figura 2 muestra el tráfico de canales en las sinapsis químicas y eléctricas.
Figura 3: Durante el crecimiento, las sinapsis eléctricas y químicas interactúan.
Figura 4: Diversos tipos de interacciones sinápticas eléctricas y químicas en el sistema nervioso adulto.
Figura 5: Interacciones entre sinapsis químicas inhibitorias y sinapsis eléctricas.
Figura 6: Procesos patológicos e interacciones entre sinapsis químicas y eléctricas.

🌸 Fisiología , neuro , 1 , sinapsis eléctrica y química

Las sinapsis eléctricas y químicas coexisten en las redes celulares inhibitorias, y se ha demostrado que cada tipo de sinapsis promueve la sincronía entre las neuronas oscilantes. Demostramos que el acoplamiento eléctrico y el inhibitorio desempeñan papeles diferentes en la sincronización de los ritmos en las redes inhibitorias utilizando técnicas computacionales y analíticas. Los ritmos gamma, en los que la inhibición mediada por el ácido aminobutírico tipo A (GABAA) es relativamente sólida, inspiraron el rango de parámetros elegido. Un pequeño aumento de la conductancia eléctrica aumentará el grado de sincronización mucho más que un aumento mucho mayor de la conductancia inhibitoria en este caso. Las sinapsis inhibitorias reducen los efectos de varios factores iniciales, mientras que las sinapsis eléctricas reducen la supresión del disparo inducida por la heterogeneidad de la red. El análisis muestra que, en redes con grados heterogéneos de excitabilidad, la inhibición aumentará la dispersión de voltajes entre espigas, mientras que el acoplamiento eléctrico reduce dicha dispersión.