Come comunicano i neuroni tra loro?
I neuroni comunicano in strutture chiamate sinapsi in un processo chiamato trasmissione sinaptica. La sinapsi consiste in due neuroni, uno dei quali invia informazioni all’altro. Il neurone che invia è noto come neurone presinaptico (cioè prima della sinapsi) mentre il neurone ricevente è noto come neurone postsinaptico (cioè dopo la sinapsi). Anche se il flusso di informazioni nel cervello è realizzato dall’attività elettrica, la comunicazione tra i neuroni è un processo chimico. Quando un potenziale d’azione raggiunge una sinapsi, i pori nella membrana cellulare si aprono permettendo un afflusso di ioni calcio (atomi di calcio caricati positivamente) nel terminale presinaptico. Questo fa sì che un piccolo “pacchetto” di un neurotrasmettitore chimico venga rilasciato in un piccolo spazio tra le due cellule, noto come fessura sinaptica. Il neurotrasmettitore si diffonde attraverso la fessura sinaptica e interagisce con proteine specializzate chiamate recettori che sono incorporati nella membrana postsinaptica. Questi recettori sono canali ionici che permettono a certi tipi di ioni (atomi carichi) di passare attraverso un poro nella loro struttura. Il poro si apre dopo l’interazione con il neurotrasmettitore permettendo un afflusso di ioni nel terminale postsinaptico, che si propaga lungo il dendrite verso il soma. Per un’animazione commentata, clicca qui.
La trasmissione sinaptica può essere eccitatoria o inibitoria
La neurotrasmissione può essere sia eccitatoria, cioè aumenta la possibilità che il neurone postsinaptico spari un potenziale d’azione, sia inibitoria. In questo caso, il segnale inibitorio riduce la probabilità che un potenziale d’azione venga generato in seguito all’eccitazione.
Beh, è qui che le cose diventano un po’ più complicate! Abbiamo visto che il potenziale d’azione è propagato dal bordo iniziale di un’onda di depolarizzazione che attiva i canali del sodio più in basso nell’assone. Abbiamo anche visto che l’attivazione di questi canali del sodio si ottiene con una piccola depolarizzazione della membrana neuronale.
Ma cosa accadrebbe se il potenziale di membrana fosse stabilizzato? La depolarizzazione all’interno dell’assone neuronale si dissiperebbe e il potenziale d’azione non sarebbe in grado di propagarsi ulteriormente, cioè sarebbe inibito. Questa stabilizzazione del potenziale di membrana è ottenuta da un afflusso di ioni cloruro caricati negativamente che non è influenzato dall’onda di depolarizzazione che scende lungo l’assone. In precedenza, questo equivale a un efflusso di ioni sodio caricati positivamente. Quindi è come fare un buco in un tubo flessibile in modo che l’acqua fuoriesca attraverso la foratura e non arrivi all’irrigatore!
Confuso? Hmmmm…. beh possiamo vederla in questo modo – gli ioni cloruro caricati negativamente annulleranno gli ioni sodio caricati positivamente, quindi nessuna depolarizzazione e nessuna propagazione del potenziale d’azione!