Los potenciales postsinápticos son cambios en el potencial de membrana de la terminal postsináptica de una sinapsis química . Los potenciales postsinápticos son potenciales graduados y no deben confundirse con los potenciales de acción, aunque su función es iniciar o inhibir los potenciales de acción. Son causados por la neurona presináptica que libera neurotransmisores desde el botón terminal en el extremo de un axón hacia la hendidura sináptica . Los neurotransmisores se unen a los receptores en la terminal postsináptica, que puede ser una neurona o una célula muscular en el caso de una unión neuromuscular . Estos se denominan colectivamente receptores postsinápticos, ya que están en la membrana de la célula postsináptica.
Una forma en que los receptores pueden reaccionar a la unión de un neurotransmisor es abrir o cerrar un canal iónico, lo que permite que los iones entren o salgan de la célula. Son estos iones los que alteran el potencial de membrana. Los iones están sujetos a dos fuerzas principales, la difusión y la repulsión electrostática . Los iones tenderán hacia su potencial de equilibrio , que es el estado en el que la fuerza de difusión anula la fuerza de repulsión electrostática. Cuando una membrana está en su potencial de equilibrio, ya no hay un movimiento neto de iones. Dos ecuaciones importantes que pueden determinar las diferencias de potencial de membrana en función de las concentraciones de iones son la ecuación de Nernst y la ecuación de Goldman . [1] [2]
Las neuronas tienen un potencial de reposo de aproximadamente -70 mV. Si la apertura del canal iónico produce una ganancia neta de carga positiva a través de la membrana, se dice que la membrana está despolarizada , ya que el potencial se acerca a cero. Se trata de un potencial postsináptico excitatorio (PSPE), ya que acerca el potencial de la neurona a su umbral de activación (aproximadamente -55 mV).
Si, por otro lado, la apertura del canal iónico produce una ganancia neta de carga negativa, esto aleja el potencial de cero y se denomina hiperpolarización . Se trata de un potencial postsináptico inhibidor (IPSP), ya que cambia la carga a través de la membrana para alejarla del umbral de activación.
Los neurotransmisores no son inherentemente excitatorios o inhibidores: diferentes receptores para el mismo neurotransmisor pueden abrir diferentes tipos de canales iónicos. [3]
Los EPSP y los IPSP son cambios transitorios en el potencial de membrana, y los EPSP resultantes de la liberación del transmisor en una sola sinapsis son generalmente demasiado pequeños para desencadenar un pico en la neurona postsináptica. Sin embargo, una neurona puede recibir entradas sinápticas de cientos, si no miles, de otras neuronas, con cantidades variables de entrada simultánea, por lo que la actividad combinada de las neuronas aferentes puede causar grandes fluctuaciones en el potencial de membrana u oscilaciones del potencial de membrana subumbral . Si la célula postsináptica está suficientemente despolarizada, se producirá un potencial de acción . Por ejemplo, en picos de umbral bajo, las despolarizaciones por el canal de calcio de tipo T ocurren en despolarizaciones de membrana bajas y negativas que dan como resultado que la neurona alcance el umbral. Los potenciales de acción no están graduados; son respuestas de todo o nada.
Los potenciales postsinápticos comienzan a terminar cuando el neurotransmisor se separa de su receptor. El receptor queda entonces libre para volver a su estado estructural anterior. Los canales iónicos que el receptor había abierto cuando el neurotransmisor estaba unido a él se cerrarán. Una vez que los canales se cierran, los iones vuelven a sus estados de equilibrio y la membrana recupera su potencial de equilibrio.
Los potenciales postsinápticos están sujetos a suma, espacial y/o temporalmente.
Suma espacial : si una célula recibe información en dos sinapsis cercanas, sus potenciales postsinápticos se suman. Si la célula recibe dos potenciales postsinápticos excitatorios, se combinan de modo que el potencial de membrana se despolariza por la suma de los dos cambios. Si hay dos potenciales inhibidores, también se suman y la membrana se hiperpolariza en esa cantidad. Si la célula recibe tanto potenciales postsinápticos inhibidores como excitadores, pueden cancelarse o uno puede ser más fuerte que el otro y el potencial de membrana cambiará por la diferencia entre ellos.
Suma temporal : cuando una célula recibe entradas que están próximas en el tiempo, también se suman, incluso si provienen de la misma sinapsis. Por lo tanto, si una neurona recibe un potencial postsináptico excitatorio y luego la neurona presináptica se activa nuevamente, creando otro EPSP, entonces la membrana de la célula postsináptica se despolariza por la suma de los EPSP.
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