Apuntes teóricos y resúmen- electrofisiología de la neurona

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APUNTES DEL TEÓRICO
ELECTROFISIOLOGÍA DE LA NEURONA I
En el proceso de integración del inidividuo al medio que lo rodea, el sistema nervioso (SN) es responsable de: 
· Recibir información (sistemas sensoriales)
· Integrar e interpretar la información sensorial recibida 
· Organizar y ejecutar respuestas adaptativas (sistemas motores)
ORGANIZACIÓN FUNCIONAL GENERAL DEL SN 
Vista general 
· El sistema nervioso central (SNC) se compone del cerebro y la médula espinal 
· El sistema nervioso periférico (SNP) se se compone de las vías sensoriales aferentes y las vías de respuesta eferentes. 
· La división aferente recibe estímulos periféricos (sensoriales) como viscerales
· La división eferente se divide en: sistema nervioso somático (SNS), que se encarga de inervar al músculo esquelético a través de las motoneuronas, y el sistema nervioso autónomo (SNA) que se encarga de inervar al músculo liso, cardíaco, glándulas exócrinas y algunas endócrinas por medio del sistema nervioso simpático (SNSimp) y sistema nervioso parasimpático (SNPara)
Los músculos y glándulas se consideran los órganos efectores 
La división eferente siempre actúa de forma integrada
El concepto básico que se debe tener en cuenta es que todo estímulo genera una respuesta
Comparación entre organismos unicelulares y pluricelulares 
· Organismo unicelular: recibe información del entorno (estímulo) y es capaz de generar una respuesta que guarda relación con el estímulo. Diferentes tipos de estímulos mecánicos provocan un único tipo de respuesta. Esto significa que la variabilidad de la respuesta ante diferentes tipos de estímulos es relativamente baja
· Organismo pluricelular: a lo largo de la evolución, se diferencian tipos celulares que se especializan en la recepción del estímulo o en la ejecución de respuestas. Esta diferenciación genera obstáculos que fueron sorteados por la evolución como por ejemplo la sinapsis entre células sensoriales y efectoras. 
Cuanto más evolucionado es un organismo pluricelular, más complejo es la roganización de su SN y más variable son las respuestas ante determinados estímulos
En este caso encontramos una interneurona que se encuentra entre una neurona sensorial y una motora, lo que evidencia un mecanismo complejo en la transmisión de información
Teoría de la polarización dinámica 
El SN está constituído por un tejido altamente especializado y de compleja organización que tiene propiedades únicas adecuadas al manejo de información
Estas propiedades son la de excitabilidad y conectividad, las que permiten la recepción de un estímulo, su consiguiente integración y codificación y su posterior transmisión a neuronas efectoras. Esto se da por medio de una variación del potencial de membrana (ΔVm)
El potencial de acción (PA) es la forma en la que se contiene y transmite la información recibida de un estímulo periférico el cual se propaga por desde el segmento inicial del axón hasta su segmento terminal hasta comunicarse con la neurona postsináptica por medio de una sinápsis 
En la neurona se describen varios sectores. Las dendritas son aquellas ramificaciones que reciben los estímulos que luego serán codificados en un PA que se genera en el segmento inicial del axón y se propaga por este hasta el segmento terminal. El PA implica una variación en el potencial de membrana
Cada neurona expresa, integra y codifica la información en un potencial de acción
La operación que realiza la célula con las entradas que recibe se puede describir con la función: fE/Sn (función entrada y salida neuronal)
La neurona es una célula altamente polarizada que presenta compartimientos celulares especializados para cumplir determinadas funciones. 
· Las dendritas reciben la mayoría de los contactos sinápticos, se encargan de recibir la información
· El soma neuronal integra la información que se recibe en las dendritas, para ser codificada en una sucesión de PA’s que se dirigen por el axón
· Los axones son vías de conducción rápida donde el PA se propaga sin decrementos
· El PA llega a los botones sinápticos y estos pueden transmitirse de dos formas: 
1. De forma directa, por medio de una sinápsis eléctrica (unión directa entre la terminal del axón de una neurona presináptica y la dendrita de una neurona postsináptica)
2. De forma indirecta, por medio de una sinápsis química (la variación del potencial de membrana se transforma en un mensaje químico que difunde hacia la célula postsináptica). En la dendrita de la otra célula, la señal química se reconvierte en un PA
Compartimiento axónico 
Es una región de la neurona que está especializada en la generación y conducción de potenciales de acción
Los axones pueden ser mielínicos (están rodeados de vainas de mielina provistas por las células de Schwann) o amielínicos. Esta característica determinará la velocidad de propagación del PA. 
Cuando el axón es mielínico se distinguen regiones entre las vainas que se conocen como “Nodos de Ranvier” donde se describen corrientes de Na+, mientras que en las vainas se describen corrientes de K+
La presencia de axones mielinizados determina una conducción “saltatoria” del PA lo que permite un aumento en la velocidad de propagación
Los nodos no están envueltos por vainas de mielina. Aquí se concentran canales de Na+ mientras que en el axón envainado se concentran canales de K+
 
Regiones de la neurona 
Esquemáticamente se reconocen dos polos: 
· Polo receptor: dominado por las propiedades pasivas (baja densidades de canales voltaje dependientes). Hay una señalización ANALÓGICA de la información. Esta se expresa en cambios graduados del potencial de membrana de la célula receptora (potenciales postsinápticos)
· Polo de salida: se especializa en la generación y conducción de la información por medio de PA’s (forma determinada de codificación de la información). Hay una señalización DIGITAL. De acuerdo a la información recibida habrá o no un PA
Se puede observar como el potencial postsináptico (curva roja) se transforma en un PA (curva verde) que se propaga sin decremento a través del axón
ELECTROFISIOLOGÍA DE LA NEURONA II
CARACTERÍSTICAS DEL POTENCIAL TRANSMEMBRANA 
Para poder analizar las variaciones de potencial en una neurona es necesario colocar electrodos en el medio intracelular y el en extracelular para poder medir la diferencia de dicho potencial
Se pueden obtener registros intracelulares por medio de microelectrodos o registros de la neurona entera por medio de la técnica de “patch clamp”. Comúnmente se trabaja con la primera técnica
Evidencias experimentales obtenidas por Hodgkin & Huxley. Primer registro intracelular 
A través del estudio del axón gigante de calamar, utilizando electrodos, se constató que existe una diferencia de potencial entre el medio intra y extracelular. El voltaje del medio intracelular es negativo respecto al medio extracelular (en el reposo), pero cuando se estimula el axón ocurre una variación positiva del voltaje breve y transitorio que determina la generación de un PA, cuando los valores superan un determinado umbral. Posteriormente, el voltaje decae y dicho intervalo corresponde a un “pospotencial negativo” cuyos valores son más negativos que el potencial de membrana en reposo. 
Esta es la respuesta activa que caracteriza a las células excitables. 
Descripción del PA
El potencial de membrana en reposo es de -60mV aprox. Cuando se estimula al axón este potencial se vuelve positivo transitoriamente hasta superar un “umbral” (U) determinando la fase de despolarización (FD) donde la polaridad del potencial de membrana se invierte (overshoot o sobredisparo, también conocido como potencial de inversión PI) para luego ir volviéndose negativo (fase de repolarización FR) y determinando un periodo de hiperpolarización pospotencial (HPP). Dentro de FR encontramos un periodo refractario (PR)
Observaciones de los investigadores:
Si no existe una diferencia de potencial adecuada la estructuraes incapaz de responder con un PA frente a un determinado estímulo. Esto interesa ya que se debe mantener una diferencia de potencial entre ambos medios que involucran fenómenos biológicos 
POTENCIAL DE MEMBRANA
Se da gracias a una diferencia en la composición iónica entre el medio intra y extracelular 
La membrana determina una permeabilidad selectiva de los iones y se mantiene gracias a una acción de transportadores que consumen energía 
Los iones principales implicados en el mantenimiento de la diferencia de potencial son el Na+, K+, Cl- y las proteínas (aniónicas) para la cual la membrana le es impermeable a estas últimas
En el reposo, la membrana le es permeable mayoritariamente al K+
El mantenimiento es un fenómeno energéticamente costoso
Equilibrio electroquímico del ión K+
La [K+]int > [K+]ext por lo que el ión tiende a salir hacia el medio extracelular para igualar las concentraciones, pero el medio extracelular está cargado positivamente respecto al intracelular, por lo que el ión es repelido y se genera una fuerza que actúa en contra de la salida del ión. Esto permite el mantenimiento de la diferencia de potencial durante el reposo
Se describe un gradiente de concentración y un gradiente de voltaje 
El ión potasio sale por canales (poros) ubicados en la membrana celular 
Ecuación de Nerst 
Permite calcular el potencial electroquímico de un determinado ión en condiciones estándar. Cuando las concentraciones cambian, el potencial también lo hace
Para el axón gigante del calamar T=18°C
Particularidad del Potasio: cuando un ión está en equilibrio electroquímico con la membrana, significa que el potencial químico es igual y opuesto al potencial eléctrico del ion, por lo que el flujo es neto (no hay). En el caso del ión Potasio, se encuentra en un desequilibrio electroquímico con la membrana, su potencial químico lo empuja hacia afuera y el potencial eléctrico no tiene la suficiente magnitud como para anular el flujo. Es decir que, la tendencia a escape del Potasio no se anula
Gráfico semilogarítmico Vm=f([K+]ext)
Si la membrana celular fuera exclusivamente permeable al K+
En la curva roja se corrobora este supuesto ya que el voltaje aumenta linealmente al aumentar la concentración de K´+ extracelular
A concentraciones fisiológicas de potasio extracelular en el axón del calamar (20mM) se identifica un alejamiento del potencial de membrana del potencial electroquímico del potasio. Esto ocurre ya que a pesar de que la membrana es permeable al K+ también lo es al Na+ y Cl- que apartan el potencial de membrana del potencial del equilibrio electroquímico, por lo que la relación deja de ser lineal
Ecuación de Goldman-Hodgkin-Katz
Cuando la membrana es permeable a más de una especie iónica, el valor de su potencial de membrana (Em) dependerá de los potenciales de equilibrio y la permeabilidad de cada ión
La ecuación solo es válida para:
· Cuando Em está en reposo (constante)
· Movimientos iónicos pasivos, siempre y cuando la densidad de corriente iónica total (IT) a través de la membrana sea 0
· Consideramos que hay un alejamiento del equilibrio como consecuencia del transporte activo, sostenido por un consumo continuo de energía metabólica (esto es causado por la bomba Sodio/Potasio)
· La membrana presenta una permeabilidad específica para cada ión, entonces hay que relacionar todas las permeabilidades y sus potenciales
· En el caso de que por alguna razón la membrana se hiciera impermeable para el Sodio y el Potasio, la ecuación se transformaría en la ecuación de Nerst para el Cloro
· Como el Cloro suele encontrarse en equilibrio con la membrana, sus términos de concentración en el MI y el ME y su valor de Permeabilidad se eliminan
· Las permeabilidades y concentraciones iónicas varían considerablemente según el origen y el tipo de célula
Esquema de conductancias y potencial de membrana durante el reposo y el PA
· En condiciones de reposo: el potencial de membrana es negativo y se desplaza cerca de los potenciales de equilibrio del ión K+ y aún más cerca del ión Cl-. La conductancia para estos iones es mayor que para el ión Na+
· En el potencial de acción: el potencial de membrana se desplaza rápidamente al potencial de equilibrio del ión Na+, esto se debe a un aumento de la conductancia del Na+ que implica un aumento de INa+. En este caso, la conductancia es mucho mayor que para el ión K+ y Cl-. Es necesario aclarar que cuando se da el PA, la membrana se hace más permeable al Na+, es por esto que su conductancia aumenta 
Comparación de observaciones del PA en un determinado punto o tomando en cuenta un intervalo de tiempo
En los registros intracelulares se pueden cambiar las perspectivas dependiendo de las observaciones que se desean obtener
· A la izquierda se grafica un potencial de acción puntual con sus respectivas fases. Denotamos la brevedad del fenómeno (dura milisegundos). Nos muestra cómo cambia el potencial de membrana en función del tiempo, similar a un registro de video
· A la derecha se describe un potencial de acción puntual en función de la distancia, similar a un registro fotográfico de un instante dado. Se colocan indicadores en el soma neuronal, en el medio del axón y en las terminaciones axónicas los cuales por medio de la emisión de colores indican la amplitud del PA. Se evidencia que la mayor amplitud se da a nivel del soma y luego decrece hasta llegar a una amplitud mínima a nivel del extremo terminal del axón. Recordemos que esto es en un instante dado, y nos permite observar que los valores del potencial de membrana van variando de acuerdo a la distancia que se encuentre el punto estudiado del pico del PA
Potencial de membrana en función del tiempo: Vm=f(t)
En una célula esférica tipo, cuando se induce un pulso cuadrado de corriente (estímulo), el potencial de membrana aumenta exponencialme hasta que el estímulo termina, en este punt
o el potencial disminuye de forma exponencial
El pulso cuadrado es descrito por la curva rectangular en la gráfica de im=f(t). La corriente aumenta instantáneamente y perdura durante un determinado tiempo para terminar desapareciendo rápidamente. 
El potencial de membrana es descrito con la curva superior, que cambia con un curso temporal determinado distinto a la corriente inyectada
La respuesta no reproduce el curso temporal del estímulo
Explicación de las características del cambio de potencial de membrana
Recordemos que este fenómeno es característico de las membranas biológicas, la cual es una bicapa lipídica con poros acuosos donde circulan las corrientes iónicas. Esta estructura se describe físicamente como un circuito electrónico (RC)
PROPIEDADES PASIVAS. CORRIENTES CAPACITIVAS Y RESISTIVAS
A. En el momento en que se instala el estímulo, toda la corriente que atravieza la membrana lo hace por la rama capacitiva (IC), lo que carga lentamente al condensador. Esta carga se expresa en la magnitud de la corriente capacitiva (curva IC). Conforme se carga la corriente capacitiva disminuye hasta hacerse 0. El condensador equivaldría a la bicapa lipídica
B. Un tiempo después, la disminución de corriente capacitiva determina el aumento de la corriente resistiva (IR o corriente iónica Ii) que equivale a los poros acuosos. En este momento, IC aun es mayor que IR, pero su suma determina el total de la corriente transmembrana que el experimentador inyecta
C. Al proseguir observamos que IR se iguala a IC. En la gráfica se representa con la intersección de las curvas
D. Al aumentar la carga del condensador, IR aumenta y supera a IC
E. Cuando la carga del condensador alcanza su máximo solo se puede observar IR, por lo que Im=IR en este punto
En todo momento se cumple que la corriente transmembrana inducida por el experimentador es igual a la suma de las corrientes capacitiva y resistiva ()
Cuando el estímulo cesa la corriente fluye en dirección opuesta en ambas ramas, siendo máximaIR en sentido opuesto al comienzo. En este caso, Im siempre da 0 porque el estímulo finalizó. Se observa que el condensador se descarga
Constantes matemáticas obtenidas a partir de la gráfica Vm=f(t)
Cuando se analiza el curso temporal de la respuesta respecto al estímulo, la primera aparece retrasada y describe un crecimiento con una coexponencial y cuando el estímulo finaliza se describe una exponencial decreciente. Estas pueden ser cuantificadas por medio de ecuaciones que permiten resolver y sustraer parámetros que son importantes
CONSTANTE DE TIEMPO τ
Es el valor de tiempo en el cual el potencial de membrana alcanza el 63% del cambio máximo. Se obtiene tanto en la fase de ascenso como descenso de la respuesta
Fase de ascenso exponencial
Fase de descenso exponencial
Cuando se analizan las propiedades eléctricas es necesario tener en cuenta la Ley de Ohm para analizar la resistencia de entrada. Recordemos que la resistencia es inversamente proporcional a la intensidad de corriente que ingresa
Potencial de membrana en función de la distancia: Vm=f(x)
Cuando se estudia la propagación de un PA en un axón alargado en un determinado instante se observa que el potencial de acción no es homogéneo a lo largo de todo el axón, lo que determina gradientes de potencial entre el sitio de inyección y el sitio del electrodo de registro. Si estos valores son plasmados en una gráfica se obtiene que el potencial decae exponencialmente a ambas direcciónes del sitio de inyección
 
En este caso, para un instante dado solo se tienen en cuenta las corrientes resistivas. Esto se logra por medio de un estímulo alargado que evita el pasaje de corriente por la rama capacitiva
Los axones no son isopotenciales, significa que los valores de potencial pueden variar significativamente de un punto a otro
El valor de decaimiento puede ser cuantificado, obteniéndose así información útil que se desprende de la gráfica de Vm=f(x)
CONSTANTE DE ESPACIO λ
Lambda es la distancia a la cual el valor de la variación de energía potencial (ΔV0) cae a un 37% del que tiene a X=0. 
Es decir que, a medida que aumenta la distancia entre el punto de inyección de corriente y el electrodo que mide, sabemos que la variación de energía potencial va disminuyendo hasta tener un valor igual al potencial de reposo. Lambda es la distancia a la cual la variación de potencial disminuyó un 37%
· Es importante el conocimiento de la constante de espacio pues cuantifica la propagación a otras zonas de la perturbación introducida por la inyección de corriente. La importancia de esta propagación en el espacio, llamada “propagación electrotónica” o “pasiva”, radica en que las funciones neutrales de tipo sensitivo, motor e integrador, se verifican por medio de despolarizaciones, en interacción con las propiedades de excitabilidad. 
· Podemos decir que la constante de espacio dependerá del tipo celular
Teniendo en cuenta que la gráfica Vm=f(x) describe una curva que decae de forma exponencial simple a medida que aumentamos la distancia de registro, obtenemos la ecuación: 
Entonces: 
La siguiente ecuación permite relacionar la constante de espacio con otras propiedades de la célula, como por ejemplo su resistencia. 
· De esta relación deducimos que la constante de espacio será menor si la resistencia intracelular (Ri) es muy alta
· La resistencia del medio interno depende del diámetro del axón y de su conductividad
· λ será tanto mayor cuanto más alta sea la resistencia de la membrana y menor la del citoplasma, es decir, cuanto menor sea la corriente que escapa a través de la membrana. 
· Pensemos que si la resistencia en el medio intracelular es baja, la variación de potencial disminuirá más lentamente a medida que aumenta la distancia, por lo que tardará más en decaer un 37%
· En otras palabras, la constante de tiempo es proporcional a la Rm e inversamente proporcional a la Ri
Un aspecto importante a destacar en este experimento es que la inyección de corriente por medio de un microelectrodo simula el estímulo eléctrico que brinda un contacto sináptico
Relacionamiento de las constantes
En condiciones normales, el potencial de membrana varía simultáneamente con el tiempo y con la distancia. A pesar de ser parámetros estudiados por separado, estos coexisten. 
En el esquema izquierdo se describe el análogo eléctrico de la membrana celular. La resistencia del medio extracelular se desprecia en estos casos
En las gráficas de la derecha se observa como el potencial de membrana disminuye su amplitud conforme aumenta la distancia de registro y a su vez como aumenta su amplitud conforme transcurre el tiempo de inyección de corriente
Consecuencias funcionales de las propiedades pasivas
1. Curso temporal de los potenciales sinápticos 
2. Suma temporal y espacial 
3. Conducción de potenciales de acción 
Curso temporal de los potenciales sinápticos
En el sitio de inyección, las propiedades pasivas son las que determinan el curso temporal de los potencial sinápticos
Los potenciales sinápticos en el sector somatodendrítico de las neuronas ocurren en respuesta a la inyección de corriente sináptica que provoca el contacto sináptico
Entre las líneas verticales rojas se delimita la respuesta del sector somatodendrítico ante un determinado estímulo de corriente. PSC (I) sería la corriente inyectada, mientras que PSP (V) corresponde a la variación del potencial que es causado en respuesta
La zona roja evidencia esa diferencia en el curso temporal entre la variación de potencial (respuesta) y la inyección de corriente (estímulo)
Suma temporal y espacial
La naturaleza que maneja la región somatodendrítica le permite a la célula neuronal la interacción entre respuestas individuales causando sumas algebráicas de sus efectos postsinápticos. Dos estímulos sucesivos pueden sumar sus repercusiones postsinápticas por medio de la “suma temporal de efectos postsinápticos”
Caso B: Cuando dos PA’s presinápticos están próximos en el tiempo, sus repercusiones postsinápticas pueden sumarse
Caso C: cuando dos neuronas sensitivas transmiten PA’s presinápticos en la neurona motora, la sumatoria de sus repercusiones dependerá del tiempo y el espacio
Resúmen 
El polo receptor está dorminado por las propiedades pasivas (baja densidad de canales voltaje dependientes)
Su señalización es analógica 
Se describen potenciales postsinápticos
Las propiedades pasivas determinan la representación de la información en términos de ΔVm
El polo de salida de la información está especializado en la generación y conducción de PA’s. 
Su señalización es digital
Se describen potenciales de acción 
Las propiedades pasivas determinan la propagación del PA
Señales bioeléctricas básicas, excitabilidad y propiedades activas
TIPOS BÁSICOS DE SEÑALES BIOELÉCTRICAS (REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN)
1. Potencial postsináptico 
· Respuesta graduada 
· No presenta umbral (predomina el rango de voltajes de membrana subumbrales)
· Usualmente no involucra la participación de canales iónicos operados por voltaje 
· Se propaga con decremento 
· No presenta refractariedad (se suma)
2. Potencial de acción 
· Respuesta todo o nada 
· Presenta umbral 
· Involucra la participación de canales iónicos operados por voltaje 
· Se propaga sin decremento 
· Presenta refractariedad (no se suma)
· 
POTENCIAL POSTSINÁPTICO 
Es el tipo de señal bioeléctrica que domina los procesos de integración de la respuesta en la región somatodendrítica
Su característica principal es que la amplitud de la respuesta, varía con la amplitud del estímulo (respuesta graduada). En este caso el estímulo es una corriente que inyecta el contacto sináptico 
Usualmente no involucra la participación de canales iónicos operados por voltaje, aunque hay excepciones
Se propaga con decremento, por lo que no es un buen mecanismo para la propagación de la información codificada
Presentar una respuesta graduada lo vuelve un mecanismo fiel, ya que el curso temporal de dicharespuesta es comparable (pero no igual) a la amplitud del estímulo
Gráfica izquierda: voltaje y corriente en función de tiempo
· EPSC: corriente sináptica inyectada desde un contacto sináptico que previamente liberó un neurotransmisor desde la terminal presináptica. La corriente es entrante por ende es despolarizante y es la responsable de generar el cambio de potencial
· EPSP: es el cambio de potencial de membrana que se vuelve positivo. En otras palabras la curva representa el “Potencial postsináptico”
Gráfica derecha: amplitud del pico de potencial de membrana en función de la amplitud del pico de la corriente sináptica
· Se describe una relación directamente proporcional
La diferencia en el curso temporal de la corriente sináptica y el potencial postsináptico depende de la constante de tiempo de la membrana
Gráfica: ΔVm=f(x)
Como el potencial postsináptico es una señal que se propaga con decremento es un mecanismo poco efectivo para propagar información a distancia
La propagación con decremento está dictada por la constante de espacio de la neurona postsináptica
¿QUÉ OCURRE EN LA MEMBRANA POSTSINÁPTICA?
El esquema representa la terminal presináptica que interactúa con la membrana celular de la neurona. Se esquematiza el análogo eléctrico de la membrana la cual es un conjunto de circuitos RC conectados en paralelo y cuya resistencia extracelular se desprecia en este caso
Proceso:
· De la terminal presináptica se liberan neurotransmisores debido a la llegada de un PA. Estos actúan en receptores específicos de la membrana postsináptica. 
· La resistencia roja indica un canal iónico operado por ligando, el cual incrementa su permeabilidad ante la presencia de neurotransmisor y por ende aumenta el flujo de iones que traspasan hacia el medio intracelular
· La corriente iónica que se genera tiende a salir por la rama capacitiva (flecha verde del medio) y aumenta la carga del condensador provocando una despolarización local.
· Esto es análogo a la inyección de corriente con un microelectrodo, que tiene el fin de causar una variación del potencial de membrana que sigue un curso temporal. La corriente también se propaga en el medio intracelular a lo largo del elemento postsináptico (flechas blancas inferiores), cuyas características se rigen por la constante de espacio
· A medida que se transmite, la corriente tiende a salir modificando la carga del condensador lo que permite la propagación de la despolarización
Convergencia 
Recordemos que en la región somatodendrítica de una determinada neurona convergen cientos de contactos sinápticos que generan potenciales postsinápticos (forma de representación de la información en esta región)
· Considerando un solo contacto sináptico, la suma algebraica de los potenciales postsinápticos dependerá de la constante de tiempo y de la proximidad temporal existente entre dos potenciales. Dos potenciales que se encuentren temporalmente cerca y/o que presenten una baja contante de tiempo pueden provocar una suma de su respuesta postsináptica, es decir que la amplitud de la variación de potencial aumetna
· Considerando la convergencia de dos contactos sinápticos en la región somatodendrítica de una neurona, observamos que SN1 y SN2 generan potenciales postsinápticos independientes entre sí pero el segundo potencial de SN1 se corresponde en tiempo y espacio al segundo potencial de SN2 por lo que sus respuestas se suman generando una mayor variación del potencial de membrana
POTENCIAL DE ACCIÓN
· Es un fenómeno diferente al potencial postsináptico
· Presenta un determinado umbral lo que define su generación como un fenómeno de todo o nada
· Se da a nivel de los axones neuronales
· Implica la participación de canales operados por voltaje
· Es un fenómeno que constituye un cambio de gran amplitud de 100mV aprox. Se da una rápida despolarización seguida de una repolarización y un periodo postpotencial
Potencial de acción y respuestas pasivas. Registro intracelular del soma neuronal
· Gráfica inferior:
Describe los pulsos de corriente cuadrada que se utilizan como análogos a un estímulo sináptico. Estas corrientes pueden ser hiperpolarizantes o despolarizantes
· Gráfica superior:
· Describe las variaciones del potencial de membrana en función del tiempo que se generar a partir de las corrientes inyectadas
· Las respuestas están determinadas por las características pasivas y activas de la membrana
· El potencial de membrana en reposo en este caso es de -50mV y pulsos despolarizantes son capaces de desencadenar PA’s (respuesta activa)
· Pulsos hiperpolarizantes generan respuestas pasivas (no hay PA’s), pero en el momento de finalizar el pulso hiperpolarizante se genera una corriente de salida capaz de generar PA’s
En condiciones normales: 
Cuando participan conductancias operadas por voltaje la modificación del potencial de membrana produce cambios en la conductancia de los canales iónicos los cuales se activan modificándose su probabilidad de apertura, lo que permite un aumento de las corrientes iónicas que atraviesan la membrana. Este ciclo sucede de forma normal en las neuronas que operan en condiciones de libre modificación del potencial de membrana en función de las corrientes que ocurren de manera espontánea o a través de estímulos específicos
Fijación de voltaje para estudio experimental
Por medio del clampeo de voltaje se puede estimar cuales son las corrientes iónicas responsables de la modificación del potencial de membrana
Clampeo de voltaje
 En condiciones de fijación de voltaje se pueden medir las corrientes que circulan por la membrana. En este caso el potencial es la variable independiente. 
Recordemos que en todo instante: Im=Ic+Ir
La curva azul muestra al inicio un pasaje de corrientes capacitivas. Una vez alcanzado el valor máximo de potencial, la corriente circula transitoriamente y se la conoce como “corriente entrante” (provocada por la conductancia del Na+ por los canales voltaje dependiente)y es seguida de una “corriente saliente” (provocada por la conductancia de K+ por los canales voltaje dependientes o “rectificador retardado”). Estas corrientes pueden inhibidas utilizando un bloqueo farmacológico en los canales
Caracterización de las corrientes responsables del PA
Gráficas de potencial de membrana y corrientes en función de tiempo
Consideraciones 
· El gráfico inferior es una ampliación de una determinada sección del gráfico superior
· La curva negra describe la variación del potencial de membrana conforme transcurre el tiempo
· Las curvas de otros colores describen las corrientes iónicas transitorias que se dan por un aumento de la conductancia en los canales de la membrana
· Las corrientes de Na+ y K+ son las responsables de la amplitud y el transcurso temporal del PA que implica la participación de las propiedades pasivas
· La corriente Iiny describe la inyección por medio de un microelectrodo, lo que simula un estímulo.
Descripción 
· El periodo de ascenso del PA se denomina “fase de despolarización” obedece a la apertura transitoria de los canales de Na+ dependientes de voltaje. Es decir que, durante la despolarización aumenta la conductancia del Na+ hacia el interior de la célula (corriente entrante)
· El periodo de descenso del PA se denomina “fase de repolarización” y obedece a la apertura transitoria de los canales de K+ dependientes de voltaje. Es decir que, durante la repolarización aumenta la conductancia del K+ hacia el medio extracelular (corriente saliente) 
Gráfica: potencial de membrana, conductancias y corrientes en función de tiempo
Observaciones: 
· El incremento de la conductancia del sodio (gNa) es responsable de la fase de despolarización. Esta se corresponde con un registro de corriente entrante que luego disminuye conforme decrece la conductancia una vez alcanzado el pico del PA. Esto se debe al cierre progresivo de loscanales de Na+ voltaje dependientes. 
· INa comienza a decrecer cuando el potencial de membrana se acerca al potencial de equilibrio electroquímico del Na+
· Los canales de Na+ presentan la particularidad de que pueden activarse e inactivarse porque presentan dos compuertas. Cuando se activan se abren compuertas del lado extracelular, pero cuando se inactivan se cierran compuertas del lado intracelular. El canal pasa por un estado de apertura, cierre e inactivación. Para que los canales se puedan activar nuevamente debe transcurrir un determinado tiempo, este fenómeno es el responsable del periodo refractario donde un estímulo no puede generar un PA
· El incremento de la conductancia del potasio (gK) es responsable de la fase de repolarización. Esta se corresponde con un registro de corriente saliente que luego disminuye. 
· El canal de K+ presenta una cinética de apertura relativamente más lenta, esto se observa en el retrado entre gNa y gK. Este tipo de canales presentan un estado abierto y cerrado pero carecen de inactivación
Refractariedad 
La característica particular del canal de Na+ voltaje dependiente respecto a su capacidad de presentarse de forma abierta, cerrada o inactivada le confiere a la neurona capacidades particulares como lo es la excitabilidad. Esta guarda relación con las conductancias y las corrientes iónicas, que generan una variación del potencial de membrana en respuesta a un determinado estímulo
El PA es la señal paradigmática que caracteriza al fenómeno de excitabilidad
La existencia de una fase de inactivación en los canales de Na+ le confiere a la neurona la incapacidad de generar una nueva respuesta frente a un estímulo en los momentos posteriores al PA. Esto determina un periodo refractario que se divide en “absoluto” (PRA) y “relativo” (PRR)
La refractariedad dura hasta que los canales de Na+ recuperan la capacidad de activarse y generar una respuesta frente a un nuevo estímulo
Si observamos la gráfica inferior, inmediatamente después de un PA es imposible generar uno nuevo (zona celeste, periodo refractario absoluto). Si el estímulo prueba es retrasado un poco, se puede observar que sí se puede generar una respuesta con particulares características. Esta respuesta es de menor intensidad y un poco más duradera, pero aún así se comprueba que en este punto la membrana puede generar un nuevo PA (zona roja, periodo refractario relativo)
El periodo refractario finaliza cuando la membrana recupera por completo la capacidad de generar un PA similar al primero
Ciclo de excitabilidad: refractariedad
Gráfico: amplitud del estímulo umbral en función del tiempo
La curva describe una exponencial decreciente. En instancias tempranas del periodo relativo, la amplitud del estímulo debe ser muy alta para generar una respuesta. Esta amplitud disminuye a medida que avanza el periodo refractario relativo hasta llegar a un mínimo de amplitud necesario para generar un PA a través de un mecanismo de disparo donde se supera un determinado umbral. 
Si nos centramos en el periodo refractario absoluto, la amplitud del estímulo tiene valores infinitos (lo que es biológica y experimentalmente imposible) los cuales aún así no generan ninguna respuesta. Es decir que durante este PRA el umbral tiende a ser infinito. 
La excitabilidad implica una disminución del umbral para una respuesta activa propagada. La existencia de un valor crítico o “umbral” permite diferenciar estímulos subumbrales o supraumbrales y determina una respuesta “todo o nada” del PA
Propagación del PA
Teniendo en cuenta la gráfica de Vm=f(x) y respetando la dirección en la que se propaga el PA observamos que:
· Existe una diferencia entre el “frente” de propagación y la “cola” de propagación
· En el pico del PA el potencial de membrana se encuentra invertido ya que el aumento de la conductancia del Na+ genera una corriente entrante despolarizante. Esto genera un gradiente de potencial entre el pico y el frente del PA
· Los cambios de conductancia se deben a cambios conformacionales de los canales iónicos dependientes de voltajes
· Las corrientes longitudinales (flechas negras) se propagan más lejos cuanto mayor es el valor de la constante de espacio (λ). Recordemos que esta constante depende del diámetro del axón
· El cambio de potencial generado en el frente del PA causará que la membrana alcance un valor de potencial crítico y se despolarice, permitiendo la propagación del PA
Este proceso es verificable para PA’s que se propagan por axones amielínicos
Estudio de la propagación desde el punto de vista de la membrana
· En la región de la membrana donde no se está dando el PA predomina el potencial de reposo, ya que los canales de Na+ se encuentran cerrados (zona amarilla)
· En el pico del PA se produce la apertura local de canales de Na+ voltaje dependientes que aumentan la conductancia de este ión y generan así una corriente entrante que causa una despolarización local. La inversión del potencial de membrana en esta zona es responsable de las corrientes entrantes (violeta)
· En la cola del PA los canales de Na+ se inactivan causando el periodo de refractariedad, a su vez los canales de K+ voltaje dependientes se abren aumentando la conductancia de este ión y generando una corriente saliente repolarizante (zona verde) 
· En el frente del PA, las corrientes longitudinales (flechas rojas) se propagan a los canales de la membrana en reposo y causan su apertura permitiendo así la propagación del PA
· El PA es unidireccional y se propaga de proximal a distal hacia las terminales axónicas
Circuito equivalente de membrana en condiciones de propagación
Teniendo en cuenta el sentido de propagación del PA es posible analizar los fenómenos a partir del análogo eléctrico de la membrana celular de un axón amielínico
Descripción del circuito
Se identifican los componentes pasivos:
· Resistivo o de fuga (amarillo)
· Capacitivo (verde)
Se identifican las conductancias operadas por voltaje para el ión Na+ (rojo) y K+ (celeste)
EL EJ ES EL DEBAJO
· En el pico del PA (centro) se encuentra incrementada la conductancia para el ión Na+ (flecha roja en la resistencia). En esta instancia ocurre una entrada de corriente por esa vía que produce la despolarización al causar el cambio de cargas del condensador. La permeabilidad del K+ es relativamente baja por lo que predominan las corrientes de entrada que tienden a moverse en sentido longitudinal
· En el frente de propagación (izquierda), la corriente entrante encuentra una membrana preparada para desarrollar un PA por lo que a ese nivel dicha membrana se despolariza generando un aumento explosivo de la conductancia del Na+
· En el frente de recuperación o “cola” de propagación (derecha) la corriente entrante encuentra una rama resistiva de alta conductancia para el K+ por lo que la corriente tiende a salir (flecha celeste). Estas corrientes iónicas tienden a recuperar la distribución de cargas en las placas del condensador repolarizando la membrana. Se observa que las corrientes salientes tienden a moverse hacia el centro (flecha blanca) generando un cierre del circuito local
· Se identifica una corriente de salida pasiva (flecha verde), corriente de salida activa (flecha celeste) y corriente de entrada activa (flecha roja)
El curso temporal del PA en relación a las corrientes que lo provocan guarda relación con la constante de tiempo (τ=rm . Cm) pero la distancia a la que lleguen las corrientes que afectan a sectores vecinos depende críticamente de la constante de espacio (λ=√rm/ri) de la membrana, la cual determina la velocidad de conducción del PA en un axón determinado
· A mayor diámetro del axón menor es su resistencia interna (ri) por lo que mayor es su constante de espacio. Esto determina una mayor velocidad de conducción del PA
Mielinización en axones
· La mielina es un elemento glial que envuelve determinadas zonas del axón neuronal con el objetivode aislarlas elétricamente. Esto determina un aumento de la resistencia de membrana (rm), impidiéndo el pasaje de corriente
· Entre cada una de estas zonas se encuentran los “Nodos de Ranvier” los cuales no presentan mielina y tienen una alta concentración de canales iónicos operados por voltaje
· Durante el PA las corrientes salen por los nodos y buscar entrar en el nodo siguiente generando así una conducción “saltatoria”. Esto determina un aumento de la velocidad de propagación
La existencia de mielina y el diámetro axonal son estrategias biológicas que la evolución ha seleccionado para incrementar la velocidad de conducción
La capacidad de transmisión electrotónica de las señales varía con el curso temporal de la señal. Señales más lentas se propagan mejor que señales más rápidas. Esto hace que afecten mayor cantidad de membrana, en el caso de las señales rápidas afectan menos cantidad de membrana 
ELECTROFISIOLOGÍA DE LA NEURONA IV. Codificación, Excitabilidad y Propiedades activas II
· Potencial postsináptico
· Es una respuesa graduada
· No presenta umbral (domina el rango de voltajes de membrana subumbrales)
· Usualmente NO involucra la participación de canales iónicos operados por voltaje
· Se propaga con decremento 
· NO presenta refractariedad, por ende puede sumarse
· Potencial de acción 
· Respuesta todo o nada 
· Presenta umbral 
· Involucra participación de canales iónicos operados por voltaje 
· Se propaga sin deremento 
· Presenta refractariedad, por ende NO se suma
A nivel del segmento inicial del axón, la información que es transportada por el potencial postsináptico se codifica en forma de un potencial de acción. Este segmento es un compartimiento especializado que presenta una membrana en la que se expresan una determinada densidad de canales que le proveen el menor valor de umbral para la generación de un PA
Segmento incial del axón 
· Zona más excitable de la neurona
· Presenta elevada densidad de canales de Na+
· Sus propiedades geométricas y constitutivas le brindan la capacidad de ser el “compartimiento de decisión” donde se decide o no la descarga de un PA
· El PA se puede propagar en sentido axón abajo o también en sentido retrógrado de acuerdo a propiedades pasivas y presencia de canales operados por voltaje
Representación esquemática de la topografía de los canales iónicos voltaje dependientes en una neurona con axón mielínico
· Los canales de Na+ se concentran a nivel del Nodo de Ranvier 
· Los canales de K+ se ubican en el yuxtaparanodo 
· A nivel del segmento inicial del axón se presenta una alta densidad de canales iónicos operados por voltaje lo que vuelve a este compartimiento una zona muy excitable
Conceptos a recordar
· Axones amielínicos: el PA se propaga de forma contínua axón abajo
· Axones mielínicos: el PA se propaga de forma saltatoria para aumentar la velocidad de transmisión. El PA se observa en cada uno de los nodos 
Gráfica: velocidad de conducción en función de diámetro del axón 
Para ambos tipos de axones la velocidad aumenta al aumentar el diámetro axonal, esto se debe a un aumento de la constante de espacio. Sin embargo, para un mismo diámetro los axones mielinizados presentan una mayor velocidad de conducción en comparación con axones amielínicos. Esto se debe a la estrategia biológica de la conducción saltatoria
¿CÓMO CAMBIA LA FORMA DE REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN?
CODIFICACIÓN 
Tener en cuenta que las propiedades pasivas en la región somatodendrítica determinan la representación de la información en términos de ΔVm (potenciales postsinápticos, PSP). Durante la codificación ocurre una sumatoria de PSP que permite representar la información en PA’s
Recordemos que la sumatoria algebraica de PSP no es un mecanismo fiel porque se propaga con decremento, pero es la codificación la que brinda el atributo de no decrecimiento a través de la generación de un PA
Topografía de los canales iónicos operados por voltaje en una neurona tipo
Los tipos de canales iónicos voltaje dependientes varían según la zona neuronal que se considere. Los canales axónicos (de Na+ y K+) se especializan para propagar el PA sin decremento hasta las terminales. Estas últimas son zonas que también presentan canales iónicos específicos que se encargan de la salida de información
REGISTRO INTRACELULAR DE UNA NEURONA MODELO
Diagrama A
Al inyectarse una corriente despolarizante supraumbral se observa como el potencial de membrana (curva roja) aumenta inicialmente de forma graduada (las propiedades pasivas son responsables del curso temporal de esta instancia) y luego se disparan sucesivos PA con una determinada frecuencia. Mientras el estímulo se mantenga constante la frecuencia de disparo de PA’s y su ampllitud permanecen esencialmente constantes
Diagrama B
Si reducimos la intensidad del estímulo de 0,20nA a 0,15nA se observa que la amplitud de los PA’s disparados no cambia, pero la frecuencia de disparo disminuye. Es decir que la distancia entre un disparo y otro aumenta
· Conclusión: ante cambios en la amplitud del estímulo, la amplitud del PA no cambia pero sí lo hace su frecuencia. Esto evidencia un tipo de respuesta “todo o nada”. La amplitud de la señal no es una variable modificable
· Diferencia: recordemos que a nivel somatodendrítico, el potencial postsináptico varía su amplitud conforme varía la amplitud de la corriente sináptica, por lo que su amplitud es una variable modificable
CÓDIGO DE FRECUENCIA 
La intensidad del estímulo se codifica en la frecuencia de descarga de PA’s en la neurona, no en su amplitud. Es un código de representación de información en la mayoría de neuronas
Gráfica: frecuencia en función de intensidad de corriente (F=f(I))
Permite cuantificar la relación entrada-salida de las neuronas
· La curva representa una relación lineal que depende del tipo neuronal, cuya pendiente nos indica su “sensibilidad” para codificar los cambios de amplitud en términos de modificación de frecuencia de descarga
· La curva también registra un estado de saturación, donde aumentos en la amplitud de la corriente (estímulo) no generan aumentos en la frecuencia de disparos
· El código de frecuencia es limtiado porque el intervalo entre dos PA’s no puede ser menor al periodo refractario. Es decir que la frecuencia máxima está limitada por el periodo refractario que ocurren después de la descarga de un PA
· Cuando se llega al máximo el SN debe cambiar de código para señalizar sobre la amplitud del estímulo. Este se conoce como “código de población”
· De acuerdo a sus propiedades electrofisiológicas distintivas cada tipo neuronal presenta una curva F-I característica
Gráficas: frecuencia de disparo en función de la corriente inyectada
Observaciones: 
· Diferentes tipos neuronales presentan curvas F-I específicas
· La neurona piramidal presenta una curva con doble pendiente, lo que define un rango primario y secundario
· Los puntos negros sobre el eje x representan estímulos subumbrales que no desencadenaron PA’s
· La neurona de la raíz mesencefálica del V par presenta un único sector lineal y la corriente inyectada debe superar un valor crítico mayor para desencadenar un PA
Corrientes que participan en el PA en distintos tipos neuronales
 
· Experimento 1
Teniendo en cuenta las conductancias máximas de:
· gNa+ max= 0,12 S/cm2
· gK+ max=0,036 S/cm2
· gNap max=0,0004 S/cm2
En la primera gráfica se observa un único PA cuando se tienen en cuenta las conductancias clásicas de Na+ y K+
En la segunda gráfica se agrega una baja densidad de canales de Na+ persistentes (Nap) evidenciándose un aumento de los disparos para un estímulo dado 
Conclusión 
· Para un estímulo dado (inyección de corriente cuadrada) se pueden modificar las respuestas expresándose diferentes tipos de canales. En otras palabras, las características de las respuestas dependen de las conductancias para determinados tipos de canales voltaje dependientes.· La función entrada-salida depende del repertorio de canales que presente la membrana celular de la neurona
· Experimento 2
En este caso se expresa un canal de K+ que sí presenta inactivación. Es una corriente de K+ que se denomina “IA”
Observaciones 
· La gráfica superior describe una sucesión de PA’s con una alta frecuencia y amplitud que se mantiene constante
· Cuando se expresa IA el intervalo temporal entre cada PA aumenta por lo que el registro sufre una drástica disminución de la frecuencia. Esto evidencia que IA modula la excitabilidad de la neurona
· La expresión de IA también aumenta el tiempo de disparo del primer PA. Sí se compara la longitud de las líneas naranjas decimos que el tiempo aumenta el doble 
· Esta corriente se inactiva por despolarización y se requiere la hiperpolarización para su desactivación, es decir, para que pueda ser reclutada para una nueva despolarización
Conclusión: 
Si tomáramos una neurona que presenta canales de K+ voltaje dependientes inactivables (es decir que generan una corriente IA) y aplicaramos un estímulo muy breve, no se produciría una respuesta. Esto significa que la presencia de este tipo de canal modifica el perfil electrofisiológico de la neurona
· Experimento 3
Ahora se toma una neurona cuya membrana expresa los canales de Na+ y K+ convencionales y además se agrega IA (canal de K+ inactivable) y un canal catiónico activado por hiperpolarización (Ih)
Características de Ih
· Se activa por hiperpolarización
· No presenta inactivación, por lo que está abierta en el reposo
· Es de cinética lenta 
· Es similar a los canales HCN responsables de If en el músculo cardíaco que participan en la actividad marcapasos de los nodos
Observaciones 
· Al expresar los canales catiónicos responsables de Ih se despolariza la membrana, significativo de que puede participar en esta fase en el potencial de membrana en reposo
· Incrementa la excitabilidad neuronal ya que aumenta la frecuencia de disparo
· Con la estrella verde se identifica una hiperpolarización postpotencial
· Cuando se produce una hiperpolarización (ej: inhibición de una neurona por contacto sináptico inibidor) se abre Ih el potencial de membrana tiende a despolarizarse. Cuando desaparece el estímulo hiperpolarizante los canales permanecen abiertos debido a su lenta cinética produciéndose una despolarización luego de la hiperpolarización. Se le conoce como “rebote postinhibitorio” o “RPI”
Conclusión 
La presencia de esta conductancia nos plantea que una hiperpolarización puede tener un efecto bifásico provocando cierta excitación o despoalrización luego de finalizado el potencial sináptico inhibitorio
Corriente hiperpolarizante en neurona de raíz mesencefálica
Ante un estímulo de corriente hiperpolarizante, el potencial de membrana se hiperpolariza debido a Ih, pero al finalizar el estímulo el rebote postinhibitorio (RPI) puede llegar a un valor capaz de disparar un PA
La presencia de Ih puede modificar la capacidad integrativa de la neurona permitiendo que estímulos hiperpolarizantes inhibitorios generen una excitabilidad, agregándole complejidad al fenómeno de transmisión
Corrientes IM e Iahp
· Se producen por canales de K+ 
· Su lenta cinética y el rango de Vm a los cuales operan, ejercen un control potente de la excitabilidad neuronal y de la configuración temporal de la descarga de PA’s
· IM es un canal de K+ voltaje dependiente 
· Iahp es un canal de K+ dependiente de Ca+
· Fueron de las primeras en las que se describió como un neurotransmisor es capaz de modificar las conductancias
1. Corriente IM
Presenta cinética lenta y es operada por voltaje
2. Corriente Iahp
Depende del Ca+2 extracelular que ingresa al citoplasma durante la actividad neuronal o liberación del Ca+2* desde depósitos intracelulares
Durante la actividad neuronal ingresa Ca+2 desde el medio extracelular a través de los canales de Ca+2 dependientes de voltaje. El ↑[Ca+2] intracelular activa los canales de K+ dependientes de Ca+2 
Gráfica 1: 
Cuando se produce un brote de PA’s es seguida de una lenta y prolongada hiperpolarización que reduce la actividad de la neurona 
Gráfica 2: 
Se se observa bajo condiciones de fijación de voltaje, la hiperpolarización lenta es provocada por la corriente de salida lenta, es decir la Iahp
ADAPTACIÓN DE LA FRECUENCIA
Gráfica superior:
Se observa un registro control donde participan las corrientes INa, IK, IA e Ih. La frecuencia es significativamente alta y presenta un periodo de hiperpolarización pospotencial
Gráfica media: 
Si se agregan canales de K+ voltaje dependientes responsables de IM sin modificar el estímulo, se observa que cambia drásticamente el patrón de disparo. La descarga deja de ser regular y el intervalo temporal entre los PA’s aumenta progresivamente
Gráfica inferior: 
Si además se agregan canales de K+ depedientes de Ca+2 responsables de Iahp se observa que el fenómeno de retardo se potencia aún más. 
La “adaptación de frecuencia” es el fenómeno que implica un aumento progresivo del intervalo temporal entre los PA’s registrados bajo un estímulo de amplitud constante. Este fenómeno hace que la neurona pase a ser sensible al ritmo con el cual se produce la respuesta. Esta pasa de ser “tónica” a ser “fascicotónica”
Registros obtenidos de una neurona piramidal de hipocampo
Panel izquierdo: registro control
· En estas condiciones participa Iahp, se denota un periodo de hiperpolarización luego de la sucesión de disparos de los PA’s. 
· El registro con curva roja muestra una sucesión de disparos cuya amplitud se mantiene constante 
· El registro con curva naranja se centra en un solo PA donde el periodo de hiperpolarización se evidencia mejor
Panel derecho: agregado de Acetilcolina o Noradrenalina (neurotransmisores)
· Estos neuromoduladores son capaces de bloquear Iahp por lo que el periodo de hiperpolarización desaparece. Además se modifica dramáticamente la frecuencia de disparos de PA’s
· La neurona pasa de fascicotónica a ser esencialmente tónica, con escaza adaptación de frecuencia 
· La desaparición de la hiperpolarización se aprecia mejor en la curva naranja del registro inferior de un PA
Variedad de fenótipos electrofisiológicos que dependen de la presencia de determinados tipos de canales iónicos y por ende, de determinadas conductancias. 
Se identifica que cada tipo neuronal trata a la información de forma específica
DENDRITAS 
También poseen canales iónicos voltaje dependientes que constribuyen a la integración y codificación de la información
Ejemplo de célula de Purkinje del cerebelo 
· Expresa canales de Na+ en el soma neuronal y segmento inicial
· A nivel dendrítico no hay canales de Na+ pero sí canales de Ca+2 concentrados en puntos llamados “hotspots” que pueden generar PA’s de Calcio
Ejemplo de Neurona piramidal del neocortex
Se observa un registro instantáneo de una neurona marcada con tinciones que se iluminan dependiendo de la amplitud de voltaje. 
El PA se genera a nivel del soma neuronal y este puede propagarse de forma retrógrada hacia las dendritas. Esto es gracias a que el tronco dendrítico principal presenta canales iónicos voltaje dependientes
Repertorio de conductancias. Localización subcelular