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nismos moleculares de este fenómeno son objeto de inves- tigaciones en curso en diferentes laboratorios. TRANSMISIÓN SINÁPTICA La gran cantidad de interconexiones existentes entre las neuronas del sistema nervioso ha obligado al uso de modelos más simples para el estudio de los mecanismos de transmisión sináptica. Entre ellos destacan la unión neuro- muscular de la rana, las motoneuronas de la médula espinal y las neuronas de los ganglios simpáticos de mamí- feros, y la sinapsis gigante del calamar. Estas preparacio- nes han permitido el registro de fenómenos postsinápticos, y también presinápticos en algunos casos, primero con electrodos extracelulares, y luego con microelectrodos intracelulares. Con el desarrollo de nueva técnicas experi- mentales, como por ejemplo la técnica de control de potencial (voltage clamp) con microelectrodos y la técnica de patch clamp, se han registrado las corrientes iónicas asociadas a los potenciales sinápticos. La aplicación de técnicas microamperométricas ha permitido la detección de corrientes de óxido-reducción de algunos neurotrans- misores. Con estos modelos y estas técnicas ha sido posi- ble confirmar la naturaleza química del mecanismo de transmisión en numerosas sinapsis. Sin embargo, también se ha demostrado la presencia de sinapsis eléctricas en muchos organismos. Sinapsis químicas La unión neuromuscular es una sinapsis de tipo quí- mico de gran importancia histórica, ya que la particular disposición de los terminales nerviosos sobre la fibra muscular y el gran tamaño de ésta han facilitado el regis- tro de eventos postsinápticos unitarios, primero con electrodos extracelulares y luego con microelectrodos intracelulares (Fig. 4.1). En esta sinapsis los axones pier- den su capa de mielina, y se dividen en ramas terminales que se alojan en hendiduras superficiales sobre la fibra muscular. En el terminal presináptico a nivel de estas hendi- duras la membrana del axón presenta regiones electroden- sas, y asociados con estas zonas se encuentran grupos de vesículas, que contienen exclusivamente acetilcolina como transmisor. La hendidura sináptica que separa la membra- na presináptica de la postsináptica tiene un ancho de apro- ximadamente 30 nm, y dentro de ella se encuentra una lámina basal que corre paralelamente a la superficie de la fibra muscular. En ésta se encuentran, espaciados regular- mente, surcos postsinápticos que penetran desde la hendi- dura sináptica hacia el interior de la fibra. Ésta es una característica específica de la unión neuromuscular, cuya región de especialización postsináptica se denomina placa motora (Fig. 4.2). Las características anatómicas de la unión neuromuscular permiten su fácil localización, bajo microscopio, en las fibras superficiales de diferentes músculos, lo cual ha facilitado su estudio no sólo median- te técnicas electrofisiológicas sino también histoquímicas. Por ejemplo, por medio de estas últimas fue posible esta- blecer la localización de la enzima acetilcolinesterasa a nivel de la placa motora y el hecho de que ésta no se ve afectada por la degeneración del terminal nervioso. En las sinapsis neuronales, los terminales nerviosos presinápticos presentan un ensanchamiento denominado botón sináptico, cuya membrana está separada de la mem- brana postsináptica por la hendidura sináptica, de aproxi- madamente 30 a 50 nm de ancho (Fig. 4.3). En la zona de unión, la membrana de los botones presenta regiones elec- trodensas a las cuales están asociados grupos de vesículas. Los botones sinápticos pueden hacer contacto con cuerpos neuronales, axones y dendritas, en estas últimas especial- mente a nivel de las espinas dendríticas. Confirmando las observaciones de Ramón y Cajal, trabajos recientes han demostrado la presencia de centenares de botones sinápticos que pueden hacer sinapsis con una sola neurona (Fig. 4.4). A pesar de las diferencias estructurales y funcionales que puedan existir entre los diferentes tipos de sinapsis, todas ellas tienen dos características comunes: la presencia de vesículas en la cercanía de la membrana presináptica y receptores específicos para diferentes neurotransmisores a nivel de las membranas postsinápticas (véase Fig. 4.3). Potenciales de la placa motora La disposición de los terminales nerviosos en la placa motora ha permitido el registro eléctrico de los eventos postsinápticos evocados en la fibra muscular, en la región de la placa motora, por la estimulación del nervio motor correspondiente. Utilizando electrodos extracelulares había sido posible registrar por primera vez la despolari- zación inducida por la acetilcolina cuando ésta era aplica- da localmente (Fig. 4.5). Luego fue posible registrar con un microelectrodo intracelular la despolarización, poten- cial de placa terminal (end plate potential, EPP), inducida por la acetilcolina liberada de los terminales nerviosos como consecuencia de la estimulación del nervio motor. La amplitud de los EPP es mayor cuando se registra en la cercanía inmediata del terminal nervioso y disminuye con la distancia de acuerdo con las propiedades pasivas de cable de la fibra muscular, las cuales determinan que una señal eléctrica pueda propagarse por distancias reducidas a lo largo de una fibra (muscular o nerviosa) en ausencia de los cambios de conductancias iónicas regenerativos que ocurren durante la conducción de un potencial de acción. Normalmente un EPP es suficiente para iniciar un poten- cial de acción que se propaga a lo largo de las fibras musculares. Para facilitar el estudio de sus características, es necesario disminuir experimentalmente la amplitud del EPP a valores por debajo del umbral para la generación de un potencial de acción, que además de enmascarar al EPP, llevaría a la contracción de la fibra muscular. Para ello se utiliza el curare, el cual dependiendo de su concentración permite registrar EPP subumbrales cuya magnitud parece variar como múltiplo de un valor unitario, como puede verse en la Figura 4.5. 48 N E U R O F I S I O L O G Í A
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