Neurociencias

1. Plasticidade Sináptica
 A conectividade entre os neurônios é constantemente alterada em resposta à atividade neural e outras influências.
PLASTICIDADE SINÁPTICA DE CURTA DURAÇÃO:
 Duram poucos segundos ou menos.
 Existem quatro tipos de plasticidade sináptica de curta duração e elas diferem em seus cursos temporais e mecanismos subjacentes.
 Facilitação sináptica: Rápido aumento na eficácia sináptica que ocorre quando dois ou mais potenciais de ação invadem o terminal pré-sináptico de modo sucessivo, um a poucos milissegundos do outro. A facilitação dura dezenas de milissegundos. Ela é resultado do atraso nos mecanismos de retorno do cálcio aos níveis de repouso fora da célula, ocasionando em um acúmulo de cálcio no terminal pré-sináptico, permitindo que mais neurotransmissores sejam liberados por um potencial de ação subsequente.
 Depressão sináptica: Redução na liberação de neurotransmissor durante a atividade sináptica sustentada, devido ao esgotamento de vesículas dentro do terminal axônico.
 Aumentos sinápticos: Também causam aumento da quantidade de neurotransmissor liberada dos terminais pré-sinápticos por ações repetitivas. Contudo, após o estímulo, a liberação de neurotransmissor volta ao normal em poucos segundos.
 Potenciação: Basicamente igual ao aumento sináptico, mas o período de tempo para voltar ao normal dura de dezenas de segundos à minutos. Como resultado do seu curso mais lento, a potenciação pode durar por um tempo bem maior do que o tétano (muitos potenciais de ação em um curto período de tempo), sendo frequentemente denominada de potenciação pós-tetânica.
PLASTICIDADE SINÁPTICA DE LONGA DURAÇÃO:
 Em função da sua maior duração, essas formas de plasticidade podem ser consideradas correlatos celulares do aprendizado e da memória.
 Podem ser do tipo: Potenciação de Longa Duração ou Depressão de Longa Duração.
 Ocorre em hipocampo, córtex, amígdala e cerebelo.
 Estudo feito in vitro de fatias do hipocampo vivo, local importante na formação e evocação de algumas formas de memórias.
 Regiões distintas dentro do hipocampo: CA1 e CA3, onde CA3 manda estímulos através dos Colaterais de Schaffer (axônios de CA3) para os neurônios de CA1.
 A estimulação dos Colaterais de Schaffer produz potenciais excitatórios pós-sinápticos nas células em CA1. Se os Colaterais de S. são estimulados duas ou três vezes por minuto, a amplitude dos potenciais excitatórios pós- sinápticos evocados nos neurônios de CA1 permanece constante. Contudo, quando um tétano atua sobre os mesmos, ocorre a produção de uma Potenciação de Longa Duração, que pode durar por mais de um ano (mecanismo de armazenamento de longa duração da informação).

2.  As potenciações de Longa Duração tem três propriedades:  Dependentes do estado: o grau de despolarização da célula pós-sináptica determina se a Potenciação irá ocorrer ou não.
 Especificidade aos sinais de entrada: quando a Potenciação é induzida pela estimulação de uma sinapse, ela não ocorre nas outras sinapses inativas que contatam o mesmo neurônio (isso determina a seletividade que temos para armazenar informações específicas).
 Associatividade: essa propriedade é esperada em qualquer rede neuronal que associe um conjunto de informações ao outro.
 Mecanismos moleculares de Potenciação de Longa Duração:
 Dois tipos de receptores na membrana do neurônio pós-sináptico: receptores AMPA (permeáveis ao Ca²+ através da ligação com o neurotransmissor) e NMDA (canal dependente de voltagem  não é permeável ao Ca²+ somente pela ligação com o neurotransmissor; ele é bloqueado por concentrações fisiológicas de Mg²+).
 Durante transmissões sinápticas de baixa frequência, o glutamato liberado (neurotransmissor) pelos Colaterais de Schaffer liga-se a ambos os tipos de receptores. Contudo, se o neurônio estiver em seu potencial de membrana de repouso normal, os canais de NMDA permanecerão fechados, bloqueados pelo Mg²+. Nessas condições, a Potenciação não ocorre, já que o influxo de Ca²+ é mediada somente pelos receptores AMPA. Contudo, quando a célula pós- sináptica está despolarizada (seja pela aplicação direta de uma corrente induzida ou por outro mecanismo natural – convergência de estímulos de vários neurônios para um só), os receptores NMDA perdem a conexão com o Mg²+ e ficam liberados para a passagem de Ca2+
 O aumento resultante na concentração de Ca²+ dentro dos espinhos dentríticos da célula pós-sináptica é o fator fundamental
para o disparo da Potenciação de Longa Duração.
 Mais receptores AMPA podem ser adicionados à membrana do neurônio pós sináptico através da ativação das proteínas-cinases dependentes de Ca²+ / calmodulina e proteína-cinase C.
 Depressão a Longo Prazo:
 Se as sinapses continuassem a ter sua eficácia aumentada como resultado da Potenciação de Longa Duração, elas atingiriam um nível máximo de eficácia, tornando difícil a codificação de novas experiências. Assim, para que o aumento da eficácia sináptica seja útil, outros processos devem enfraquecer, de forma seletiva, conjuntos específicos de sinapses. A depressão de longa duração é um desses processos.
 Ocorrem quando as Colaterais de Schaffer são estimuladas em uma frequência mais baixa e por períodos mais longos.
 Aumentos pequenos e lentos de Ca²+ levam à depressão, enquanto que aumentos rápidos de Ca²+ levam à potenciação.
 Está associada à perda de receptores AMPA sinápticos da membrana do neurônio pós-sináptico.
 Plasticidades dependentes de tempo de disparo:
 Outro determinante importante para a ocorrência de Potenciação ou da Depressão, além da frequência de disparos, é a relação temporal de

3. atividade nas células pré e pós- sinápticas.
 A depressão ocorre se a antes da atividade pré-sináptica, ocorrer a aplicação de um potencial de ação na célula pós-sináptica  se o potencial de ação pós-sináptico ocorre antes do potencial de ação pré-sináptico, então a despolarização associada ao potencial de ação pós-sináptico terá cessado no momento em que ocorrer o potencial excitatório pré-sináptico. Isso reduzirá a quantidade de Ca²+ que entra através dos receptores NMDA, levando à depressão.
 A potenciação ocorre se o potencial de ação pós-sináptico se segue à atividade pré-sináptica  Se o potencial de ação pós-sináptico ocorrer após a atividade pré-sináptica, a despolarização resultante retirará o bloqueio dos receptores NMDA, provocando um influxo de Ca²+ relativamente, ocasionando a potenciação.