Acomodación neuronal

La acomodación neuronal ocurre cuando una neurona o célula muscular se despolariza por una corriente que aumenta lentamente ( despolarización en rampa ) in vitro . [1] [2] El modelo de Hodgkin-Huxley también muestra acomodación. [3] La despolarización repentina de un nervio evoca un potencial de acción propagado al activar canales de sodio rápidos dependientes del voltaje incorporados en la membrana celular si la despolarización es lo suficientemente fuerte como para alcanzar el umbral. Los canales de sodio abiertos permiten que fluyan más iones de sodio hacia la célula y dan como resultado una mayor despolarización, que posteriormente abrirá aún más canales de sodio. En un momento determinado, este proceso se vuelve regenerativo ( círculo vicioso ) y da como resultado la fase ascendente rápida del potencial de acción. En paralelo con la despolarización y la activación del canal de sodio, el proceso de inactivación de los canales de sodio también está impulsado por la despolarización. Dado que la inactivación es mucho más lenta que el proceso de activación, durante la fase regenerativa del potencial de acción, la inactivación no puede evitar el aumento rápido similar a una "reacción en cadena" en el voltaje de la membrana.

Durante la acomodación neuronal, la despolarización que aumenta lentamente impulsa la activación y la inactivación, así como las puertas de potasio simultáneamente y nunca evoca un potencial de acción. El hecho de que no se pudiera evocar un potencial de acción mediante una despolarización en rampa de cualquier intensidad había sido un gran enigma hasta que Hodgkin y Huxley crearon su modelo físico del potencial de acción. Más adelante en su vida, recibieron un premio Nobel por sus influyentes descubrimientos. La acomodación neuronal se puede explicar de dos maneras. "En primer lugar, durante el paso de una corriente catódica constante a través de la membrana, la conductancia del potasio y el grado de inactivación aumentarán, y ambos factores elevarán el umbral. En segundo lugar, la corriente iónica en estado estacionario en todas las intensidades de despolarización es hacia afuera, de modo que una corriente catódica aplicada que aumente lo suficientemente lentamente nunca evocará una respuesta regenerativa de la membrana y no se producirá excitación". [3] (cita de Hodgkin y Huxley)

La acomodación de la condición fisiológica in vivo se descompone, es decir, una corriente de larga duración que aumenta lentamente excita las fibras nerviosas a una intensidad casi constante sin importar cuán lentamente se alcance esta intensidad. [4] [5]

Véase también

Referencias

  1. ^ Lucas, K. (1907). "Sobre la tasa de variación de la corriente de excitación como factor de la excitación eléctrica". The Journal of Physiology . 36 (4–5): 253–274. doi :10.1113/jphysiol.1907.sp001231. PMC  1533589 . PMID  16992906.
  2. ^ Vallbo, AB (1964). "Acomodación relacionada con la inactivación de la permeabilidad al sodio en fibras nerviosas monomielinizadas de Xenopus laevis". Acta Physiologica Scandinavica . 61 : 429–444. PMID  14209259.
  3. ^ ab Hodgkin, AL; Huxley, AF (1952). "Una descripción cuantitativa de la corriente de membrana y su aplicación a la conducción y excitación en el nervio". The Journal of Physiology . 117 (4): 500–544. doi :10.1113/jphysiol.1952.sp004764. PMC 1392413 . PMID  12991237. 
  4. ^ Hennings, K.; Arendt-Nielsen, L.; Andersen, OK (2005). "Descomposición de la acomodación en el nervio: un posible papel de la corriente persistente de sodio". Biología teórica y modelado médico . 2 : 16. doi : 10.1186/1742-4682-2-16 . PMC 1090618. PMID  15826303 . 
  5. ^ Baker, M.; Bostock, H. (1989). "La despolarización cambia el mecanismo de acomodación en los axones motores de ratas y humanos". The Journal of Physiology . 411 : 545–561. doi :10.1113/jphysiol.1989.sp017589. PMC 1190540 . PMID  2614732. 
  • Subprograma Java interactivo del modelo HH Se pueden cambiar los parámetros del modelo, así como los parámetros de excitación y es posible realizar gráficos del espacio de fase de todas las variables.
  • Enlace directo al modelo de Hodgkin-Huxley y una descripción en la base de datos BioModels
  • Hodgkin, AL; Huxley, AF; Katz, B. (abril de 1952). "Medición de las relaciones corriente-voltaje en la membrana del axón gigante de Loligo". The Journal of Physiology . 116 (4): 424–48. doi : 10.1113/jphysiol.1952.sp004716 . PMC  1392219 . PMID  14946712.Enlace directo al artículo de Hodgkin-Huxley n.° 1 a través de PubMedCentral
  • Hodgkin, AL; Huxley, AF (abril de 1952). "Corrientes transportadas por iones de sodio y potasio a través de la membrana del axón gigante de Loligo". The Journal of Physiology . 116 (4): 449–72. doi : 10.1113/jphysiol.1952.sp004717 . PMC  1392213 . PMID  14946713.Enlace directo al artículo de Hodgkin-Huxley n.° 2 a través de PubMedCentral
  • Hodgkin, AL; Huxley, AF (abril de 1952). "Los componentes de la conductancia de la membrana en el axón gigante de Loligo". The Journal of Physiology . 116 (4): 473–96. doi : 10.1113/jphysiol.1952.sp004718 . PMC  1392209 . PMID  14946714.Enlace directo al artículo de Hodgkin-Huxley n.° 3 a través de PubMedCentral
  • Hodgkin, AL; Huxley, AF (abril de 1952). "El efecto dual del potencial de membrana en la conductancia de sodio en el axón gigante de Loligo". The Journal of Physiology . 116 (4): 497–506. doi : 10.1113/jphysiol.1952.sp004719 . PMC  1392212 . PMID  14946715.Enlace directo al artículo de Hodgkin-Huxley n.° 4 a través de PubMedCentral
  • Hodgkin, AL; Huxley, AF (agosto de 1952). "Una descripción cuantitativa de la corriente de membrana y su aplicación a la conducción y excitación en el nervio". The Journal of Physiology . 117 (4): 500–44. doi : 10.1113/jphysiol.1952.sp004764 . PMC  1392413 . PMID  12991237.Enlace directo al artículo de Hodgkin-Huxley n.° 5 a través de PubMedCentral
  • Impulsos neuronales: el potencial de acción en acción por Garrett Neske, The Wolfram Demonstrations Project
  • Modelo interactivo de Hodgkin-Huxley de Shimon Marom, The Wolfram Demonstrations Project
  • ModelDB Una base de datos de código fuente de neurociencia computacional que contiene 4 versiones (en diferentes simuladores) del modelo original de Hodgkin-Huxley y cientos de modelos que aplican el modelo de Hodgkin-Huxley a otros canales en muchos tipos de células eléctricamente excitables.
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