מעגל חשמלי אנלוגי לדנדריט הפוסט - סינפטי:

1. מה קורה בתא הפוסט - סינפטי עקב הפעלת סינפסה כימית ? מעגל חשמלי אנלוגי לדנדריט הפוסט - סינפטי: IN

2. חישוב מתח הממברנה עקב הפעלת הסינפסה: המשוואה מייצגת את מתח הממברנה בשיא פעולת הסינפסה (Peak) או במצב שלsteady state (סינפסה פתוחה לאינסוף זמן): Ic = 0 (קבל טעון במלואו), סך הזרם = 0 (לאחר טעינת הקבל, זרם דרך תעלות סינפטיות מאוזן ע"י זרם דרך תעלות פסיביות). בחישוב Vs.s מניחים מוליכות סינפטית קבועה (מקסימאלית). במצב הטבעי לא נגיע ל Vs.s כי הסינפסה פתוחה לזמן קצר. אם gs<< gr (ריכוז נ"ט נמוך) : מתח הממברנה ישאר קרוב ל Er אם gs>> gr (ריכוז הנ"ט הזמינים גבוה) מתח הממברנה יתקרב לבטריה הסינפטית Esyn מתח הממברנה יתייצב תמיד על ערך שנמצא בין Er ו- Esyn

3. Er = 0mV Es = +90mV עבור gs<<gr: נניחשהמוליכות הסינפטית שווה ל 1/10 מהמוליכות הפסיבית: gs=0.1*10-6Sgr = 1*10-6S, Er = -90mV Es = 0mV -82mV עבור gs>>gr: נניחשהמוליכות הסינפטית גדולה פי 5 מהמוליכות הפסיבית: 10-6Sgr = 1*10-6S, gs = 5* -15mV עבור gr=gs: gs=1*10-6Sgr = 1*10-6S, -45mV Vm מייצג את תוספת המתח מעבר למתח המנוחה

4. Vr סף Esyn סף Esyn Vr Esyn סף Vr סינפסה אקסיטטורית- סינפסה שהבטריה שלה נמצאת מעל ערך הסףליצירת פוטנציאלפעולה. הפוטנציאל הסינפטי שנוצר נקרא EPSP – Excitatory Post Synaptic Potential : זרם שלילי - דפולריזציה סינפסה אינהיביטורית - סינפסה שהבטריה שלה נמצאת מתחת לערך הסף ליצירת פוטנציאלפעולה. הפוטנציאל הסינפטי שנוצר נקרא IPSP – Inhibitory Post Synaptic Potential : זרם חיובי - היפרפולריזציה : זרם שלילי, אבל רק עד לערך Esyn ולא עד לסף.

5. סיכום הפעולה של שתי סינפסות הפועלות במקביל נזכיר: Vm המחושב הוא במצב של s.s – כלומר מייצג את המתח המקסימלי שיתקבל במידה והסינפסה פתוחה לאורך זמן. בפועל לא נגיע ל Vm(s.s)כי סינפסה פתוחה לזמן קצר (מוליכות טרנזיאנטית). סינפסה אינהיביטורית מכונה גם סינפסה מחלקת(Shunting Inhibition), שכן עיקר התרומה שלה אינה בשינוי המתח, אלא בהוספת מוליכות. נניח קיומם של שני זרמים סינפטיים: אקסיטטורי ואינהיביטורי – EEPSP = +90 mV; EIPSP = 0 mV; Er = 0 mV סף ליצירת פוטנציאל פעולה בשריר: -35mV (= 55mV מעל Er)

6. סף: +55 mV (-35mV) עבור הפעלת סינפסה אקסיטטורית בלבד: -15mv עבור הפעלת סינפסה אקסיטטורית + סינפסה אינהיביטורית: -49mv סינפסה אינהיביטורית תשפיע יותר על מתח התא (סמיכות לגוף התא). נייצג ע"י מוליכות גדולה יותר . -62mv עבור סינפסה אינהיביטורית כך ש > VrEsyn < סף : נניח EIPSP = 10mV: -56mv

7. חישוב הבטריה הסינפטית: (לדוג' בסינפסת עצב-שריר) כאשר Vm = Esyn, הזרם דרך הענף הסינפטי (בלבד) יהיה שווה לאפס: Isyn = 0 (ולכן ניתן לייצג את Esyn בעזרת משוואת המוליכויות). Esyn תורכב משקלול הבטריות של היונים השותפים בסינפסה, כתלות במוליכויות שלהם.

8. מתח זרם זרם ENa ENa Esyn EK סינפסה שפותחת מוליכות ל Na gNaגדולה בערך פי 2 מ gK

9. עקומת IV I K rest Na rest I rest V -150 -100 -50 50 100 150

10. מהיIpsp=[Irest + Isyn]= 0 ? נקודת שיווי משקלחדשה. מהי Esyn? כאשר Isyn = 0, נקבל: Ipsp=[Irest + Isyn]= Irest נמצא את Esyn במפגש בין הגרפים של Irest ו - Ipsp I K rest Na rest K+dK K-dK Ipsp Irest V -150 -100 -50 50 100 150

11. I K rest Na rest K+dK Na+dNa Ipsp I rest V -150 -100 -50 50 100 150