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1 / 28 Um neurônio de ponta a ponta Sinais entram pelos dendritos à esquerda e saem pelas terminações à direita. Axônio encurtado e muito engrossado. O gráfico mostra o potencial do cone axonal. A barra abre outras sete cenas.
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01 Um neurônio de ponta a ponta Sinais entram pelos dendritos à esquerda e saem pelas terminações à direita. Axônio encurtado e muito engrossado. O gráfico mostra o potencial do cone axonal. A barra abre outras sete cenas.
02 Em repouso, o interior está a −70 mV Com estímulo zero, a curva fica plana em −70 mV. Potássio sai por canais abertos e deixa o interior negativo. A bomba sódio-potássio mantém a distribuição dos dois íons.
03 Uma entrada fraca desaparece Estímulo de +10 mV: o pulso percorre dendritos, eleva o cone a −60 mV e some. Não atinge −55 mV; o axônio fica escuro.
04 Após −55 mV, o axônio dispara A +20 mV, a entrada cruza o limiar. Canais de sódio abrem, Na⁺ entra e o potencial vai a +30 mV. Entre 15 e 30 em Estímulo, o pico começa antes sem ficar maior.
05 Sódio entra, depois potássio sai Nó visto através da bainha. Canais laranja abrem primeiro e recebem Na⁺ amarelo. Depois, canais verde-azulados deixam K⁺ roxo sair; o potencial cai abaixo do repouso.
06 Saltos entre os vãos Com mielina, só os nós de Ranvier regeneram o disparo e acendem em sequência. Mude Diâmetro do axônio: uma fibra mielinizada de 10 µm conduz a cerca de 57 m/s.
07 O mesmo axônio sem mielina Sem bainha, cada trecho dispara por sua vez, formando uma onda contínua lenta. A 10 µm, cerca de 3 m/s, 18 vezes mais lento. Na tela a diferença é reduzida para encurtar a espera.
08 Atravessar a sinapse Na terminação entra cálcio verde, duas vesículas ancoradas se fundem e transmissor rosa cruza a fenda. Receptores ligados brilham e deixam íons entrar na próxima célula. Na realidade, cerca de 1 ms.
09 Membrana com voltagem fixada Ampliação de um canal de sódio, um de potássio e a bomba. Mantém −65 mV, salta para −10 mV por 12 ms e retorna. O gráfico mostra as correntes necessárias, como Hodgkin e Huxley mediram.
10 O canal de sódio se fecha sozinho A +20 mV, o canal abre numa fração de milissegundo; a esfera vermelha interna tapa o poro. A corrente de sódio acaba apesar da voltagem alta. A de potássio dura até o fim do degrau.
11 A bomba troca três por dois Em repouso, nada cruza os canais dependentes de voltagem. A bomba segue: três Na⁺ fora, dois K⁺ dentro por ATP. Está muito mais lenta no desenho que na realidade.
12 Uma corrida de um metro Dois axônios de 10 µm saem juntos, com e sem mielina. O sinal mielinizado salta entre nós e percorre em 17,5 ms. O nu leva 316 ms, 18 vezes mais.
13 Axônio nu da espessura do da lula Espessura do axônio nu agora é 476 µm, como no experimento de Hodgkin e Huxley. Chega a cerca de 22 m/s sendo 50 vezes mais largo que a fibra mielinizada ao lado.
14 Mielina danificada O botão remove a bainha de um trecho central. Aqui a condução fica à velocidade de axônio nu. Num nervo real pode parar: o princípio de doenças desmielinizantes como esclerose múltipla.
15 Glutamato abre canais A maioria dos receptores dessa sinapse são canais. Brilham com o transmissor ligado; a próxima célula recebe um potencial excitatório rápido de poucos milissegundos.
16 Dopamina age mais devagar Liga-se só a receptores que ativam proteínas G internas. A resposta menor começa tarde e dura mais, mudando como a célula responde a outras entradas.
17 Limpar a fenda Um transportador traz serotonina de volta à terminação. Sem Recaptação, moléculas persistem e a resposta se alonga. Alguns medicamentos agem aqui; conceito, não orientação.
18 O reflexo patelar Um toque abaixo da patela ativa um fuso da coxa. O sinal sobe à medula, cruza uma sinapse para um neurônio motor e volta. Para 175 cm, o modelo soma 20 ms; medidas: 17 a 21 ms.
19 O reflexo aquileu demora mais Escolher "Tornozelo" em "Toque em" envia o sinal da panturrilha, quase duas vezes mais longe. Na mesma altura, 33,5 ms. Mude Altura para ver os reflexos mais lentos de pessoas altas.
20 Quatro entradas juntas Quatro sinapses excitatórias somam 4 mV cada: 16 mV sobre o repouso, o bastante para cruzar o limiar. É somação espacial.
21 Espalhar no tempo As mesmas quatro chegam com 4 ms de intervalo. Cada uma enfraquece antes da próxima e o pico fica abaixo de −55 mV. Precisam ser mais numerosas ou próximas: somação temporal.
22 A inibição pode impedir o disparo Cinco entradas disparariam, mas uma sinapse no corpo tira 8 mV ao mesmo tempo. A zona de disparo fica quieta. Eccles registrou esses potenciais em neurônios motores espinais.
23 Neurônios de muitas formas Oito tipos desenhados no mesmo tamanho. Purkinje abre um leque cruzado por cerca de 175.000 fibras paralelas. Tipo de neurônio percorre a fila.
24 O axônio de Hodgkin e Huxley Axônio gigante de lula em água do mar com fio de prata interno. O gráfico mostra o potencial calculado pelas equações de 1952 a 6,3 °C, temperatura de medida das constantes cinéticas.
25 Encontre o limiar Corrente do pulso: 7 µA/cm² por 1 ms, pouco acima de 6,9 µA/cm². Menos só eleva e deixa cair o potencial. Mais inicia antes e atinge cerca de +41 mV, sem crescer depois.
26 Dois pulsos próximos O segundo chega 9 ms após o primeiro. A 20 µA/cm², só uma pequena elevação: canais de sódio ainda inativados e de potássio abertos. Mais corrente ou intervalo permite outro disparo.
27 Corrente contínua, sequência de disparos Com Corrente contínua, o axônio dispara repetidamente. Mais corrente acelera: cerca de 69 Hz a 10 µA/cm² e 87 Hz a 20 µA/cm². A intensidade vira frequência.
28 Tetrodotoxina TTX a 100% bloqueia todos os canais de sódio. O pulso ainda eleva o potencial, mas nada regenera e a onda some. É assim que age a toxina do baiacu; conceito, não orientação.
Dendritos Ramos que recebem sinais de outros neurônios. Cada entrada muda um pouco o potencial e a mudança se espalha até o corpo celular. Contas amarelas são as entradas. Corpo celular Contém o núcleo e a maior parte da maquinaria celular. A cor segue o potencial: azul em repouso e âmbar na despolarização. Cone axonal Cone onde o axônio sai do corpo, seguido pelo segmento inicial. A densidade de canais de sódio faz atingir aqui −55 mV primeiro, iniciando o potencial de ação. Axônio Cabo que leva o potencial de ação para longe do corpo. A cor mostra o potencial ao longo dele. Está encurtado: axônios reais vão de frações de milímetro a cerca de um metro. Bainha de mielina Camadas de membrana glial: células de Schwann nos nervos, oligodendrócitos no cérebro e medula. Isola para a corrente chegar ao próximo vão em vez de escapar. Nós de Ranvier Vãos de cerca de 1 µm entre bainhas. Só aqui o potencial de ação é regenerado, parecendo saltar de nó em nó. Canais de sódio Laranja. Dependentes de voltagem, abrem no limiar e deixam Na⁺ entrar; fecham sozinhos numa fração de milissegundo. Canais de potássio Verde-azulados. Abrem depois do sódio e deixam K⁺ sair, fazendo o potencial cair, brevemente abaixo de −70 mV. Terminações axonais O axônio termina em pequenos botões. Quando chega a descarga, cálcio entra e o botão libera transmissor para a próxima célula. Vesículas sinápticas Pequenas bolhas com transmissor, os pontos rosas. Algumas esperam ancoradas à membrana; o cálcio as faz fundir e esvaziar na fenda. Receptores Proteínas no próximo neurônio que abrem quando o transmissor se liga. Brilham durante a ligação e deixam entrar íons positivos, aproximando a célula do limiar. Bicamada lipídica Duas camadas de moléculas de gordura, cabeças fora, caudas dentro. Íons não cruzam sozinhos o centro oleoso e precisam de canais. Canal Na⁺ (quatro domínios) Uma proteína dobrada em quatro domínios parecidos em torno do poro. Sensores amarelos sobem quando o interior fica menos negativo: a comporta m de Hodgkin e Huxley. Comporta de inativação Uma alça interna tapa o poro cerca de um milissegundo após abrir e o mantém fechado. É a comporta h, que impede a volta da descarga. Canal K⁺ Quatro subunidades separadas em torno de um poro. Sensores mais lentos fazem o potássio sair depois da entrada do sódio: a comporta n. Bomba Na⁺/K⁺ Usa um ATP por ciclo para tirar três Na⁺ e trazer dois K⁺. Muito mais lenta no desenho que uma bomba real. Fibra mielinizada Cerca de 5,7 m/s por micrômetro de diâmetro. Só os nós disparam, por isso o brilho salta. Axônio nu A velocidade cresce com a raiz quadrada do diâmetro: 1 m/s a 1 µm, cerca de 21 m/s no tamanho da lula. Mielina danificada Trecho sem bainha, como em doença desmielinizante (conceito). Aqui conduz como um axônio nu. Zona ativa Área pré-sináptica onde vesículas ancoram. O cálcio que entra por canais provoca sua fusão. Receptores ionotrópicos São canais iônicos. Abrem dentro de um milissegundo após a ligação do transmissor. Receptores metabotrópicos Com sete hélices, ativam uma proteína G, a esfera clara. Mais lentos, duradouros e capazes de mudar a química celular. Transportadores Proteínas que trazem transmissor de volta à terminação ou glia, encerrando o sinal. Astrócito Célula glial cujos prolongamentos finos envolvem sinapses e captam glutamato. Fuso muscular Sensor de alongamento no músculo. Um toque no tendão o estica brevemente e provoca disparo. Fibra sensitiva Ia Fibra grossa mielinizada do fuso que entra na medula pela raiz dorsal. Gânglio da raiz dorsal Contém os corpos dos neurônios sensitivos, ao lado do trajeto. Neurônio motor Recebe diretamente a fibra sensitiva por uma sinapse e envia seu axônio de volta ao mesmo músculo. Interneurônio inibitório Célula curta que impede a contração do músculo oposto durante o reflexo. Quadríceps Músculo da coxa que estende o joelho. A panturrilha tem esse papel no reflexo aquileu. Medula espinal Substância cinzenta em borboleta, branca em torno. Cornos dorsais acima e ventrais abaixo. Sinapses excitatórias Cada uma soma um pequeno potencial positivo que enfraquece no caminho até o corpo. Sinapse inibitória No corpo, perto da zona de disparo, onde cancela mais entradas. Zona de disparo Segmento inicial do axônio. Dispara se a soma dos potenciais atingir o limiar. Axônio gigante da lula Uma fibra de cerca de 0,5 mm do manto de Loligo. A cor mostra o potencial calculado ao longo dela. Fio axial Fio de prata inserido no axônio. Faz todo o trecho funcionar como uma só área de membrana: a fixação espacial dos experimentos de 1952. Eletrodos de estímulo Aplicam os pulsos de corrente definidos nos controles. Célula piramidal Córtex. Corpo triangular, dendrito apical longo com tufo, dendritos basais em torno da base, axônio para baixo. Célula de Purkinje Cerebelo. Leque de dendritos num plano, cruzado por fibras paralelas. Inibitória. Neurônio motor Medula. Corpo grande, dendritos longos e axônio mielinizado até um músculo. Célula bipolar da retina Retina. Um prolongamento para os fotorreceptores, outro para as células ganglionares. Célula granular do cerebelo Cerebelo. Célula pequena com quatro garras curtas; seu axônio sobe e se divide em fibras paralelas. Neurônio sensitivo (DRG) Gânglio da raiz dorsal. Uma haste do corpo se divide numa direção para a pele e outra para a medula. Célula em candelabro Córtex. Inibitória, com fileiras de botões nos segmentos iniciais de axônios piramidais. Neurônio espinhoso médio Estriado. Árvore arredondada cheia de espinhas. Inibitório, recebe dopamina.
