Могут ли потенциальные изменения нейронов ниже порога передавать информацию?
В нейробиологии мы узнаем, что, когда мембранный потенциал нейрона достигает порогового значения (обычно около -55 мВ), он «вспыхивает»: то есть активно распространяет сигнал. У меня есть два связанных вопроса по этому поводу:
Зона инициирования спайков обычно (например, для млекопитающих) находится на бугорке аксона - оттуда потенциал действия активно (открытие ионных каналов ...) распространяется через аксон. Но что происходит тогда в (химическом) синапсе и после него? Пассивно ли распространение после синапса к постсинаптической клетке ?
Новые методы визуализации (например, визуализация кальция) могут фиксировать подпороговые изменения мембранного потенциала. Как эти подпороговые потенциалы актуальны для обработки информации? Распространяются ли они в постсинаптические клетки, хотя опять же только пассивным образом?
Ответы
Этот тип пассивной проводимости (подпороговой) называется электротонической проводимостью . Когда потенциал действия достигает конца аксона (пресинаптической ручки), он вызывает постсинаптический потенциал (PSP) через химический или электрический синапс. Если есть ВПСП (то есть возбуждающая) генерация, то в постсинаптическом нейроне будет электротонический потенциал, который будет двигаться к «холмику аксона».
До бугорка аксона проводимость в основном электротонная, и, следовательно, нам нужен этот тип проводимости, чтобы на самом деле генерировать потенциал действия.
В теоретической нейробиологии эта электротонная проводимость по дендритам рассчитывается с помощью теории кабеля . Со временем он умрет с расстоянием, когда$-$
$V(x)={V_o}\, e^{-\frac{x}{\sqrt{r_m/r_i}}}$; используются стандартные обозначения.
ссылка на статью: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123971791000178
Отсюда можно сделать вывод, что для передачи информации подпороговые потенциалы чрезвычайно важны.
Электрические синапсы (щелевые переходы) могут генерировать ток в другие клетки без выброса спайков. Доказано, что это подпороговое взаимодействие оказывает функциональное влияние на нервную активность (например, сетчатку ).