En el cerebelo, ¿un potencial de acción en una fibra trepadora ejercería un efecto de campo magnético perpendicular sobre la dendrita de una neurona purkinje?

Answer 1

Si bien tengo dudas acerca de si los potenciales de retroalimentación (especialmente los magnéticos) desempeñan un papel que se compara con la conducción activa y pasiva de la membrana en términos de transmisión de información, el acoplamiento efáptico se ha demostrado en varias regiones del cerebro. [1] [2]

Henry Markram y su grupo, demostraron que estos campos realmente pueden hacer que la sincronía surja de células que de otra manera no estarían conectadas.

Tractos de materia blanca y capas corporales densamente empaquetadas [3]

Las fibras paralelas y las capas corporales de células densamente compactadas pueden dar lugar a potenciales extracelulares lo suficientemente fuertes como para obligar a los patrones de disparo. El resultado de esto es la actividad cooperativa local reforzada. Sin embargo, es difícil decir si el comportamiento se debe estrictamente a corrientes capacitivas transmembrana o está parcialmente mediado por uniones de brecha.

Desmielinización

Si bien se ha demostrado que muchas cosas diferentes pueden contribuir a la inestabilidad en una red. Se ha planteado la hipótesis de que ciertas enfermedades, caracterizadas por una desmielinización sistemática del sistema nervioso, pueden modular la magnitud del acoplamiento que debería ocurrir.

¿Por qué molestarse? [4] [5]

Supongo que si este tipo de fenómeno da como resultado potenciales del orden de 5 mV, o por lo que podría hacer la pregunta, ¿para qué molestarse? Hay dos razones:

1. Un cambio de 5 mV en el umbral de activación resulta ser un cambio enorme. Para muchas celdas, esto podría significar una duplicación en la tasa de disparo predicha. Esa diferencia en las tasas de disparo indicaría la codificación de estímulos dramáticamente diferentes.
2. En segundo lugar, donde no teníamos la tecnología de electrodo o el poder computacional para estudiar y modelar tales fenómenos hace una década, ese ya no es el caso. ¿Entonces por qué no?

Notas al pie

[1] Acoplamiento efáptico de neuronas corticales.

[2] Naturaleza Neurociencia

[3] Acoplamiento efáptico de fibras nerviosas mielinizadas

[4] Conducción en haces de fibras nerviosas desmielinizadas: simulación por computadora

[5] Elsevier: Localizador de artículos

Answer 2

Probablemente no.

La clave a tener en cuenta es que, mientras que una espiga neural se denomina “señalización eléctrica”, una espiga no es un flujo de corriente a lo largo de la longitud del axón como lo es en un cable.

En un cable conductor, la corriente fluye a lo largo del cable debido a que los electrones se mueven en la dirección opuesta al signo de la corriente. Este flujo lineal de electrones es lo que genera el campo magnético circular alrededor del cable.

En un axón neural, la corriente fluye hacia adentro , desde el exterior del axón hacia su centro, no a lo largo de la longitud del axón.

La “señal eléctrica” ​​que se propaga a lo largo del axón no es un flujo de corriente, sino que es más bien un efecto dominó de los receptores que se abren a lo largo de la longitud del axón en una reacción en cadena extendida. Estos poros “regulados por voltaje” permiten la entrada de átomos de sodio (Na +) desde el exterior, lo que crea una corriente interna perpendicular a la superficie del axón, no a lo largo de su longitud. Esta corriente interna aumenta la caída de voltaje en la superficie del axón, lo que desencadena la apertura de más canales iónicos (poros de los átomos de sodio), lo que causa una nueva corriente interna ligeramente más alejada del axón.

Este diagrama muestra el movimiento de iones eléctricos (átomos de sodio) a través de la membrana axonal a medida que la “señal” (no la corriente) se propaga por el axón:

Tenga en cuenta que los detalles de la pregunta dicen “potencial de acción (flujo actual)”, sin embargo, un potencial de acción no es el flujo actual. O al menos es un flujo de corriente radial, no longitudinal. Hay un ligero flujo de corriente dentro del axón en la dirección de propagación de la señal, y un flujo de corriente inversa fuera del axón en la dirección opuesta; pero estos dos flujos de corriente se cancelarían entre sí (ver flechas en el diagrama), serían transitorios y estarían en direcciones opuestas a cada lado del pulso de propagación.