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Transmisión sinaptica química

Storyboard

La transmision sinaptica quimica convierte el potencial de accion presinaptico (E2) en la entrada de la neurona postsinaptica mediante liberacion de neurotransmisor dependiente de Ca2+, difusion en la hendidura sinaptica y activacion de receptores postsinapticos. La entrada de Ca2+ en el terminal presinaptico controla de forma altamente cooperativa la probabilidad de liberacion y el numero de vesiculas liberadas. El neurotransmisor liberado se une reversiblemente a receptores postsinapticos, cuya ocupacion sigue una cinetica de dos estados; en receptores ionotropicos esta union abre un canal cuya conductancia resultante suele modelarse con una forma biexponencial (ascenso rapido, decaimiento mas lento), generando una corriente postsinaptica que despolariza o hiperpolariza la membrana segun el potencial de reversion del canal. A corto plazo, la eficacia sinaptica puede facilitarse o deprimirse dependiendo del historial reciente de actividad presinaptica, fenomeno capturado por modelos de recursos sinapticos tipo Tsodyks-Markram. Las variables V_m, C_m, g, E y R_m reutilizan la notacion de E1-E3.

>Modelo

ID:('ky', 1524)


Liberación Ca²?

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$N_{rel}=N_{ves}P_r(\frac{Ca_i}{Ca_i+K_{Ca}})^{n_H}$

$Ca_i$
Calcio presináptico
$1$
$P_r$
Probabilidad de liberación
$1$
$N_{ves}$
Vesículas disponibles
$1$
$N_{rel}$
Vesículas liberadas
$1$



>Modelo

ID:('gm', 13522)


Probabilidad liberación

Storyboard



$P_r=P_r^{max}\frac{Ca_i^4}{Ca_i^4+K_r^4}$

$Ca_i$
Calcio presináptico
$1$
$P_r$
Probabilidad de liberación
$1$



>Modelo

ID:('gm', 13523)


Unión receptor-NT

Storyboard



$\frac{dR}{dt}=k_{on}NT(1-R)-k_{off}R$

$NT$
Neurotransmisor en hendidura
$1$
$R$
Ocupación receptor
$1$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13524)


Conductancia sináptica

Storyboard



$g_{syn}=g_{syn}^{max}(e^{-t/\tau_{decay}}-e^{-t/\tau_{rise}})$

$g_{syn}$
Conductancia sináptica
$S$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13525)


Corriente postsináptica

Storyboard



$I_{syn}=g_{syn}(V_m-E_{syn})$

$I_{syn}$
Corriente postsináptica
$A$
$g_{syn}$
Conductancia sináptica
$S$
$V_m$
Potencial postsináptico
$V$
$E_{syn}$
Potencial reversión sináptico
$V$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13526)


Decaimiento NT

Storyboard



$\frac{dNT}{dt}=-NT/\tau_{NT}+Q_{rel}\delta(t)$

$NT$
Neurotransmisor en hendidura
$1$
$ au_{NT}$
Decaimiento neurotransmisor
$s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13527)


Canal ionotrópico

Storyboard



$\frac{dO}{dt}=k_{open}CNT-k_{close}O-k_{des}O+k_{res}D$

$O$
Estado canal abierto
$1$
$C$
Estado canal cerrado
$1$
$D$
Estado canal desensibilizado
$1$
$NT$
Neurotransmisor en hendidura
$1$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13528)


EPSP

Storyboard



$V_m=V_{m,rest}+I_{syn}R_m(1-e^{-t/\tau_m})$

$I_{syn}$
Corriente postsináptica
$A$
$V_m$
Potencial postsináptico
$V$
$R_m$
Resistencia de membrana
$?$
$ au_m$
Constante de membrana
$s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13529)


Facilitación

Storyboard



$\frac{du}{dt}=-u/\tau_{facil}+U_{se}(1-u)\delta(t-t_{sp})$

$u$
Facilitación presináptica
$1$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13530)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$Ca_i$
Ca_i
Calcio presináptico
1
$O$
O
Estado canal abierto
1
$C$
C
Estado canal cerrado
1
$D$
D
Estado canal desensibilizado
1
$u$
u
Facilitación presináptica
1
$NT$
NT
Neurotransmisor en hendidura
1
$R$
R
Ocupación receptor
1
$P_r$
P_r
Probabilidad de liberación
1
$N_{ves}$
N_ves
Vesículas disponibles
1
$N_{rel}$
N_rel
Vesículas liberadas
1
$I_{syn}$
I_syn
Corriente postsináptica
A
$g_{syn}$
g_syn
Conductancia sináptica
S
$V_m$
Vm
Potencial postsináptico
V
$E_{syn}$
E_syn
Potencial reversión sináptico
V
$R_m$
R_m
Resistencia de membrana
?
$ au_m$
tau_m
Constante de membrana
s
$ au_{NT}$
tau_NT
Decaimiento neurotransmisor
s
$t$
t
Tiempo
s

ID:(0, 1524)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile