¿Pueden los cambios potenciales de neuronas por debajo del umbral transmitir información?
En neurociencia aprendemos que cuando el potencial de membrana de una neurona alcanza un umbral (típicamente alrededor de -55 mV), se "dispara": es decir, propaga activamente una señal. Tengo dos preguntas relacionadas con este respecto:
La zona de inicio del pico se encuentra típicamente (por ejemplo, en mamíferos) en el montículo del axón; desde allí, el potencial de acción se propaga activamente (apertura de canales iónicos ...) a través del axón. Pero, ¿qué sucede entonces en y después de la sinapsis (química)? ¿Es pasiva la propagación después de la sinapsis a la célula postsináptica ?
Las técnicas de imagen más nuevas (por ejemplo, imágenes de calcio) pueden capturar cambios por debajo del umbral en el potencial de membrana. ¿Qué importancia tienen estos potenciales subliminales para el procesamiento de la información? ¿Se propagan a las células postsinápticas, aunque nuevamente solo de manera pasiva ?
Respuestas
Este tipo de conducción pasiva (subumbral) se denomina conducción electrotónica . Cuando un potencial de acción alcanza la terminal del axón (botón presináptico), induce el potencial postsináptico (PSP), a través de una sinapsis química o eléctrica. Ahora bien, si hay generación de EPSP (es decir, excitadora), entonces en la neurona postsináptica habrá potencial electrotónico, que se moverá hacia el "montículo axónico".
Hasta el montículo del axón, la conducción es principalmente electrotónica y, por lo tanto, necesitamos este tipo de conducción para generar realmente el potencial de acción.
En neurociencia teórica, esta conducción electrotónica a lo largo de las dendritas se calcula utilizando la teoría de cables . Eventualmente morirá con la distancia como$-$
$V(x)={V_o}\, e^{-\frac{x}{\sqrt{r_m/r_i}}}$; se utilizan notaciones estándar.
artículo de referencia: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123971791000178
Por lo tanto, podemos concluir que para la transmisión de información, los potenciales subumbrales son extremadamente importantes.
Las sinapsis eléctricas (uniones Gap) pueden generar corriente a otras células sin la emisión de un pico. Se ha demostrado que esta interacción subumbral tiene implicaciones funcionales en la actividad neuronal (por ejemplo, Retina ).