Prądy w komórkach nerwowych
Kanały K
+Istnieje wielka różnorodność kanałów K+. W aktywnej komórce, kanały K+ zapewniają powrót do stanu równowagi. Potencjał równowagowy dla K+ ( ok. -80 mV) jest bliski potencjałowi
spoczynkowemu komórki (-70 mV). Po otwarciu kanałów Na+ lub Ca2+, następuje aktywacja kanałów K+ mająca na celu przywrócenie potencjału spoczynkowego.
Kanały K
+IK(DR)+ IK(A) Delayed rectifier IK(DR)
-podobny do prądu IK opisanego przez HH, ale w neuronach kory ma bramkę inaktywacyjna (bardzo wolną), a w neuronach hipokampa stała czasowa aktywacji jest rzędu 50-100 ms, przez co, prąd ten nie może spełniać wyłącznie roli repolaryzacji potencjału czynnościowego .
Transient IK(A)
- rola: repolaryzacja, potencjał spoczynkowy, szybka aktywacja zabezpiecza przed szybka odpowiedzią neuronu na pobudzenie.
Lewy rysunek: separacja prądu IK(A) iIK(DR). Prawy rysunek: Krzywe aktywacji i inaktywacji prądu IK(A). Za pomocą techniki voltage clamp o różnych krokach napięcia można odseparować IK(A) odIK(DR).
Prąd IK(A) nie płynie dla napięcia VH = -40 mV, ale jest widoczny dla napięcia VH = -80 mV. Prąd IK(DR) płynie w obu przypadkach.
Kanały K
+M current IM (oznaczany tez IK(M)) -kanał napięciowozależny
-blokowany przez aktywacje muskarynowego receptora acetylocholiny -rola: adaptacja potencjału czynnościowego (spowalnia odpalanie)
-średnio długa hyperpolaryzacja po potencjale czynnościowym (middle duration afterhyperpolrization)
Wpływ różnych prądów K+ (IK(DR), IK(A), IK(D), IK(C),IK(AHP), IK(M))na fazy potencjału czynnościowego w neuronie korowym. Krok napięcia pokazany jest poniżej.
Kanały K
+Prądy potasowe zależne od wapnia (calcium-dependent K+ currents) IC – szybki prąd potasowy zależny od wapnia
-rola: adaptacja potencjału czynnościowego (spowalnia odpalanie)
-rola: wczesne i średnio długie AHP (fast and middle duration afterhyperpolrization) IAHP – wolny prąd potasowy zależny od wapnia
-rola: adaptacja AP (spowalnia odpalanie) -wolne AHP (slow afterhyperpolrization)
Wpływ różnych prądów K+ na fazy potencjału czynnościowego w neuronie korowym.
Krok napięcia pokazany jest poniżej.
IK(DR)+IK(A)+IK(D)+IK(C) +IK(AHP)+IK(M) IK(DR)+IK(C) +IK(AHP)+IK(M)
Kanały Ca
++Dwa rodzaje kanałów wapniowych rejestrowanych metodą patch clamp. A. T-type (transient lub LVA – low voltage activation channel). B. L-Type (long lasting lub HVA – high voltage activation channel). W zapisach prądów z pojedynczych kanałów widoczne są przejścia pomiędzy stanem otwartym i zamkniętym. Suma przebiegów dla pojedynczych kanałów, czyli prąd płynący przez błonę, pokazany jest poniżej. Kanały T aktywują się przy niższym napięciu, lecz prąd jest przejściowy (transient). Kanały L wymagają większego napięcia do ich aktywacji, lecz zanik prądu jest wolniejszy.
Kanały IT w komórkach wzgórza – sen i czuwanie
Kanały I
Tw komórkach wzgórza – sen i czuwanie
-100 -80 -60 -40 -20 0
0.2 0.4 0.6 0.8
1 activation gate
mV
-100 -80 -60 -40 -20 0
0.2 0.4 0.6 0.8
1 inactivation gate
mV
-100 -80 -60 -40 -20 0
5 10
15 tau activation
mV
ms
-100 -80 -60 -40 -20 0
100 200 300
tau recovery and inactivation
mV
ms
Charakterystyka kanałów IT