¿Cómo puede una neurona modificar un umbral de otra neurona?

Un candidato para el equivalente de modificar el umbral de activación de otra neurona es modificar la conductancia de fuga de potasio (fuga K), que es responsable de la descomposición del potencial de membrana de nuevo a la línea de base.

Cuanto más rápido decae el potencial de membrana, más picos excitadores se requieren durante el mismo período de tiempo para hacer el archivo celular. Entonces, una mayor fuga de K significa que se requieren más picos de entrada. Esto es análogo a lo que lograría un mayor umbral de disparo.

La pregunta entonces es cómo cambiaría la conductancia de fuga de K. Esto podría suceder presumiblemente a través de vías intracelulares ligadas al AMP cíclico (cAMP), que controla numerosas vías de fosforilación. Y la fosforilación podría ser el mecanismo para controlar los canales iónicos, como menciona Shreejoy Tripathy, por ejemplo, al abrir y cerrar los canales K_2p responsables de la fuga de K.

Los niveles de AMPc están regulados por receptores acoplados a proteínas G (GPCR), y todos los neuromoduladores actúan sobre estos tipos de receptores. La dopamina, la serotonina, la noradrenalina y la acetilcolina tienen receptores Gi y Gs asociados que controlan los niveles de AMPc, que luego podrían controlar la fuga de K.

Entonces, si bien las neuronas realmente no tienen el equivalente de un umbral de activación ajustable, la tasa de descomposición potencial podría ser un sustituto lo suficientemente cercano.

Estoy de acuerdo con Paul King en la importancia de la fuga de K. Pero creo que va mucho más allá de eso.

El umbral de picos en simulaciones simples depende de todas las conductancias. Cada conductancia efectivamente tira del voltaje de las neuronas hacia un potencial de inversión dado. Y si reducen el voltaje, el umbral aumentará un poco y viceversa. Esto se debe a que el umbral es realmente una condición en la que la derivada temporal del voltaje es localmente positiva. Como tal, cualquier cosa que cambie cualquiera de las conductancias cambiará (generalmente débilmente) el umbral. Esto incluye

  • segundos mensajeros
  • varios péptidos
  • neuromoduladores
  • probablemente campos eléctricos externos débiles
  • fosforilación de cualquier canal iónico

Como ejemplo, el trabajo de CJ Heckman muestra cómo las neuronas de la médula espinal cambian sus umbrales en función de los neuromoduladores.

Ahora, estos factores diferirán en importancia entre las neuronas. Puedo recomendar descargar neuronas (para simulaciones empíricas de neuronas y redes de neuronas) o Genesis (simulador GENESIS) y jugar con ellas.

Estoy de acuerdo con David Dalrymple, la mayor parte de la actividad neuronal, como la de las neuronas excitadoras o inhibidoras simples de vainilla, no cambia el umbral de voltaje de otras neuronas.

Sin embargo, la mayoría de los canales iónicos contienen sitios de fosforilación, y cuando los grupos fosfato se unen a estos sitios, la actividad de estos canales cambiará, afectando la excitabilidad neural y posiblemente el umbral de membrana http://www.sciencemag.org/conten … El estado de fosforilación de estos canales se puede modular a través de la actividad en las neuronas que liberan neurotransmisores exóticos como la dopamina, la serotonina u otros neuropéptidos http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubm