FISIOLOGÍA HUMANA-85

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Para poder estudiar la naturaleza estadística del fenó-
meno de liberación de paquetes de acetilcolina, se hizo
necesario disminuir al máximo el número de eventos cau-
sados por la llegada de un potencial de acción al terminal
nervioso para poder contarlos individualmente. Disminu-
yendo la concentración de calcio extracelular y subiendo
la de magnesio, ya que estos dos cationes tienen efectos
antagónicos sobre la liberación de acetilcolina, Del Casti-
llo y Katz pudieron medir adecuadamente la respuesta
postsináptica. En un experimento clásico Boyd y Martin
repitieron este experimento, midiendo a nivel de una sola
placa motora, primero una serie de 78 potenciales minia-
tura espontáneos, cuya amplitud promedio fue de 0.4 mV
con una muy pequeña dispersión de valores, y luego una
serie de 178 respuestas, cada una de ellas evocada a inter-
valos de varios segundos, por un solo potencial de acción.
La amplitud promedio de las respuestas evocadas fue
de 0.933 mV, con una variabilidad muy grande, como se
muestra en el histograma de la Figura 4.9, con picos bien
definidos correspondientes a valores de 0 mV, lo cual
representa los 18 casos en que no hubo respuesta, y 0.4,
0.8 y 1.2 mV, confirmando la presunción de que la magni-
tud de las respuestas evocadas parece representar múlti-
plos de los potenciales miniaturas. 
De esta manera es posible calcular el número de
paquetes de acetilcolina liberados (m) de dos maneras
diferentes: 1) por recuento de repuestas y fracasos y 2) por
medidas de la amplitud de los EPP y mepp, lo cual pro-
porciona una prueba crítica de la hipótesis inicial de Katz
y colegas, según la cual la liberación del transmisor por el
impulso nervioso es de naturaleza cuántica, e involucra los
mismos paquetes que son liberados espontáneamente.
Diferentes laboratorios han comprobado la consistencia de
esta formulación con excelente acuerdo para el intervalo
de valores de m entre 0 y 3.
Pocos años después, los trabajos de Heuser y Reese
proporcionaron la prueba definitiva e independiente de la
hipótesis cuántica-vesicular, demostrando además que la
liberación de neurotransmisores ocurre a través de un pro-
ceso exocitótico. Estos autores desarrollaron un método
por el cual era posible congelar instantáneamente tejido
muscular en diferentes momentos, con una resolución de
milisegundos, después de haber estimulado su nervio
motor. El tejido congelado podía ser observado a través de
un microscopio electrónico de barrido, pudiéndose detec-
tar vesículas durante el proceso de fusión con la membra-
na plasmática del terminal nervioso. La fusión y la
apertura de las vesículas al espacio sináptico ocurría entre
3 y 5 ms después de haber estimulado el nervio. Para
aumentar la resolución temporal y modular la cantidad de
vesículas liberadas, los autores utilizaron 4–amino-piridi-
na (4-AP), la cual al disminuir de manera dependiente de
la dosis la conductancia retardada de potasio, prolonga el
potencial de acción del nervio, aumentando la magnitud y
la duración de la liberación de “cuantos”. Empleando dife-
rentes concentraciones de 4-AP los autores pudieron
demostrar un relación lineal entre el número de vesículas
visualizadas en el momento de la fusión y el número de
cuantos liberados, determinado electrofisiológicamente en
experimentos paralelos.
Sinapsis neuronales
Las sinapsis entre neuronas se pueden clasificar de
acuerdo con las regiones presinápticas y postsinápticas
que forman la unión. Así, puede haber sinapsis axo-den-
dríticas, axo-somáticas, dendro-dendríticas, etc.
Se han registrado en el medio intracelular en neuronas
cambios de potencial análogos a los potenciales de placa.
Se denomina potencial postsináptico excitatorio al poten-
cial sináptico que despolariza la membrana de la célula
postsináptica, al cual de ahora en adelante nos referiremos
como EPSP (excitatory postsynaptic potential). Como se
ha mencionado, las motoneuronas de la región lumbar de
la médula espinal han sido una de las preparaciones más
utilizadas para el estudio de la función sináptica del siste-
ma nervioso de mamíferos. Estas motoneuronas inervan
los músculos de los extremidades, y tienen un diámetro de
aproximadamente 70 �m, lo cual hace posible la inserción
de microelectrodos intracelulares. Por otra parte, estas
neuronas reciben fibras aferentes de tipo 1a del huso 
muscular (Fig. 4.10A). La estimulación de estas fibras
causa una respuesta postsináptica en el cuerpo neuronal,
cuya amplitud depende de la fuerza del estímulo, como se
muestra en los registros de la Figura 4.10B. En la Figura
4.10C (registros a la derecha), se muestra cómo el poten-
cial de acción postsináptico evocado por estimulación
masiva presináptica se enlentece y desaparece cuando la
fuerza del estímulo disminuye progresivamente. Final-
mente, los registros de la izquierda muestran cómo el mis-
mo efecto es producido por curarización progresiva de la
preparación, lo que demuestra la naturaleza colinérgica de
esta sinapsis.
Hay que recordar que, al contrario de lo que ocurre en
el caso de la unión neuromuscular, cada neurona, o más
bien cada región de una neurona, puede recibir cientos de
terminales sinápticos. La excitación ocurre cuando el neu-
rotransmisor despolariza la membrana, es decir que abre
canales cuyo potencial de reversión es positivo con res-
pecto al umbral, como ya se ha comentado para el caso de
la unión neuromuscular. La activación de cada una de las
sinapsis excitatorias sólo produce una despolarización
muy pequeña en la membrana postsináptica, de manera
que se necesita la ocurrencia casi simultánea, y en la mis-
ma región neuronal, de varios EPSP subumbrales para que
éstos puedan sumarse temporalmente y generar potencia-
les de acción postsinápticos. Así pues, mientras en la unión
neuromuscular cada potencial de acción presináptico
genera un potencial de acción postsináptico, en las neuro-
nas del SNC la respuesta postsináptica depende de la inte-
gración de varias señales presinápticas. 
En el caso de las neuronas, la complejidad de la seña-
lización hace difícil disecar los EPSP en sus componentes
unitarios, como se pudo hacer para el caso de los EPP neu-
romusculares. Sin embargo, Jack, Redman y Wong (1981)
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