4-Comunicação inter-neuronal

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COMUNICAÇÃO INTERNEURONAL 
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REFERÊNCIA:
Berne & Levy 6° ed. capítulo 6
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- A transmissão sináptica é o principal processo pelo qual os sinais elétricos são transferidos 
entre as células do sistema nervoso 
- No sistema nervoso, a transmissão sináptica, em geral, é imaginada como interação entre dois 
neurônios do tipo ponto a ponto, em junções especializadas chamadas sinapses Existem duas 
principais classes de sinapses: elétrica e química
- No entanto, atualmente sabe-se que a transmissão sináptica não é mais considerada como 
processo que envolve apenas os neurônios, mas sabemos, agora, que a glia forma elemento 
importante da sinapse 
- Além do mais, em muitos casos, o neurotransmissor, atua em amplo território e não apenas na 
sinapse na qual é liberado, portanto, essa ideia de sinapse ponto a ponto está equivocada 
Sinapse Elétrica/Junção Comunicante 
- A sinapse elétrica é uma via de baixa resistência que permite que a corrente flua, diretamente, 
entre as células e, de modo geral, permite o compartilhamento de pequenas moléculas entre 
elas
- Elas estão presentes entre as células da glia, bem como entre os neurônios 
- Em geral, um neurônio está fisicamente próximo um do outro (separados por uma distância 
média de 20 nm)
- Essas junções são estruturas semelhantes a botões de pressão, nas quais as membranas 
plasmáticas de duas células acopladas estão intimamente ligadas (o espaço intercelular 
diminui para cerca de 3,5 nm) 
- Essas junções possuem poros que permitem estabelecer comunicação entre o axoplasma de 
neurônio e o axoplasma de outro neurônio 
- Essa comunicação serve para estabelecer um sincício, ou seja, fazer com que esses neurônios 
funcionem como se fossem uma única célula
- Esse sincício neuronal tem a função de fazer com que um grupo de neurônios receba e envie a 
mesma informação para as células alvo. Isso é chamado de sincronização da atividade da 
rede neural
- Levando em consideração a vantagem óbvia do sincício que é a sincronização, esse sistema 
apresenta a desvantagem de que se um neurônio apresenta alguma patologia, isso será 
disseminado para todos os outros neurônios que compõem o sincício 
- As sinapses elétricas são rápidas (essencialmente, sem retardo sináptico) e bidirecionais (a 
corrente gerada em uma das células pode fluir através da junção comunicante para influenciar 
a outra célula)
- Além disso, elas atuam como filtros de passe-baixo. Ou seja, eventos elétricos lentos são 
transmitidos mais rapidamente do que sinais rápidos, como potenciais de ação
- Também parece que os padrões de acoplamento elétrico das junções comunicantes são 
altamente específicos. Por exemplo, neurônios neocorticais se ligam, quase que 
exclusivamente, a interneurônios do mesmo tipo. Esse padrão de ligação específico das 
junções comunicantes sugere a coexistência de diversas redes de interneurônios interligados 
no neocórtex 
- Finalmente, apesar das sinapses elétricas serem consideradas relativamente simples e 
estáticas, quando comparadas às sinapses químicas, elas podem, na realidade, ser entidades 
extremamente dinâmicas. Por exemplo, as propriedades das sinapses elétricas podem ser 
moduladas por diversos fatores, incluindo voltagem, pH intracelular e [Ca++] intracelular. Além 
do mais, elas estão sujeitas à regulação por receptores ligados à proteína G e as conexinas 
contém sítios para fosforilação. Esses fatores podem alterar a ligação entre as células, 
alterando a condutância do canal pela formação de novas junções comunicantes ou remoção 
das que já existem
- Estrutura da junção comunicante:
• Cada canal da junção comunicante é formado por dois hemicanais (chamados conéxons), 
sendo cada um a contribuição de uma das células
• Por sua vez, cada conéxon é hexâmero de subunidades da proteína conexina 
(recentemente, também foi identificada uma segunda família de proteínas que formam 
junções comunicantes, as panexinas)
• Junções comunicantes formadas por diferentes conexinas têm propriedades biofísicas (de 
controle e condutância) e distribuição celular distintas
• Apesar de, pelo menos, 10 tipos de conexinas se expressarem no SNC, a conexina 36 é a 
principal conexina neuronal no SNC adulto
• Outros tipos de conexinas, encontrados no SNC, formam junções comunicantes entre 
células da glia ou se expressam, primariamente, de modo transitório, durante o 
desenvolvimento
Sinapse Química 
- Ao contrário do que ocorre nas sinapses elétricas, nas sinapses químicas não existe 
comunicação direta entre o citoplasma das duas células
- As membranas celulares estão separadas por fenda sináptica de 20 μm e as interações entre 
as células ocorrem por meio de intermediários químicos conhecidos como 
neurotransmissores
- Sinapses químicas são, em geral, unidirecionais e, assim, pode-se referir a elementos pré e 
pós-sinápticos 
- O elemento pré-sináptico, geralmente, é formado pela extremidade terminal de axônio, repleto 
de pequenas vesículas, cuja forma e tamanho exatos variam de acordo com o 
neurotransmissor que contêm
- Além disso, a membrana sináptica, que se opõe ao elemento pós-sináptico, apresenta regiões, 
conhecidas como zonas ativas, de material elétrondenso, que correspondem às proteínas 
envolvidas na liberação do transmissor. Mitocôndrias e retículo endoplasmático rugoso 
também são, tipicamente, encontrados no terminal pré-sináptico
- A membrana pós-sináptica também é caracterizada pela presença de material elétrondenso, o 
que, neste caso, corresponde aos receptores para o neurotransmissor
- As sinapses químicas ocorrem entre diferentes partes dos neurônios
- Tradicionalmente, tem-se focado nas sinapses entre um axônio e os dendritos ou soma de 
outra célula (sinapses axodendríticas ou axossomáticas)
- Entretanto, existem outros tipos de sinapses químicas, como:
• Axo-axônica (entre dois axônios)
• Dendrodendrítica (entre dois dendritos) 
• Dendrossomática (entre dendrito e soma)
- Além do mais, é possível a formação de conjuntos sinápticos complexos, como: 
• Sinapses mistas, em que as células formam sinapses químicas e elétricas
• Sinapses em série, em que uma sinapse axo-axônica é feita com o axônio terminal, 
influenciando a eficácia da sinapse esse terminal, com um terceiro elemento
• Sinapses recíprocas, nas quais as duas células podem liberar transmissores para 
influenciar a outra
Resumo da Transmissão Sináptica:
1. A transmissão sináptica é iniciada pela chegada do potencial de ação ao terminal pré-
sináptico, causando a abertura de canais de Ca++ 
2. O aumento subsequente da [Ca++] no terminal desencadeia a fusão das vesículas contendo 
neurotransmissor com a membrana plasmática
3. O transmissor é, então, expelido na fenda sináptica, difundindo-se por ela e se ligando a 
receptores específicos na membrana pós-sináptica
4. A ligação do transmissor aos receptores causa a abertura (ou, mais raramente, o fechamento) 
dos canais iônicos na membrana pós-sináptica, levando à alteração do potencial e da 
resistência da membrana pós-sináptica, alterando a excitabilidade da célula
5. As variações do potencial de membrana da célula pós-sináptica são chamadas de potenciais 
pós-sinápticos excitatórios e inibidores (PPSEs e PPSIs), que aumentam ou diminuem, 
respectivamente, a excitabilidade celular, que pode ser definida como a probabilidade de 
desencadear potenciais de ação
6. O transmissor só atua por período bastante curto (milissegundos), porque os mecanismos de 
recaptura e degradação o removem rapidamente da fenda sináptica
- É válido ressaltar que não necessariamente a liberação de neurotransmissores pela membrana 
pré-sináptica garante que a sinapse irá ou ocorrer, ou seja, nem toda vez o neurotransmissor 
liberado irá disparar o potencial de ação
A entrada de cálcio é o sinal paraa liberação do transmissor 
- A despolarização da membrana pré-sináptica pelo potencial de ação abre os canais de Ca++ 
controlados pela voltagem, permitindo sua entrada no terminal e desencadeando a liberação 
do transmissor 
- Ao receber um potencial de ação, a membrana do neurônio altera sua polaridade (através dos 
canais de Na e K), essa alteração de polaridade afeta os canais de cálcio que são voltagem 
depende, fazendo-o alterar sua conformação espacial, ficando aberto
- Entretanto, o Ca++ só entra no terminal se existir gradiente eletroquímico
- Lembre-se que é a combinação do gradiente de concentração e da voltagem que determina a 
direção do fluxo iônico pelos canais abertos
- A [Ca++] extracelular é elevada em relação à [Ca++] intracelular, favorecendo a entrada no 
terminal
- Todavia, durante o pico do potencial de ação, o potencial de membrana é positivo e o 
gradiente de voltagem se opõe à entrada de Ca++ devido à sua carga positiva. Portanto, no 
pico do potencial de ação, quantidade relativamente pequena de Ca++ entra no terminal, pois, 
apesar de a membrana ser muito permeável ao Ca++, a força impulsionadora geral é muito 
pequena
- Essa voltagem é conhecida como potencial de supressão 
- Se o potencial de membrana ficar rapidamente negativo (devido ao final do potencial de ação), 
o Ca++ entra no terminal como resultado de força direcional muito grande (que aumenta, 
instantaneamente, na repolarização) e da alta permeabilidade da membrana ao Ca++ (que 
permanece elevada, porque os canais de Ca++ levam vários milissegundos para fechar, em 
resposta ao novo potencial de membrana), resultando na liberação do transmissor e em 
resposta pós-sináptica
Junção Neuromuscular 
- Normalmente, o potencial de ação no neurônio motor causa grande despolarização no 
músculo pós-sináptico, chamado potencial da placa motora (PPM), equivalente ao PPSE 
(potencial pós-sináptico excitatório) neuronial
- Entretanto, em condições de baixa [Ca++] extracelular, a amplitude do PPM fica reduzida
- Nessa condição, o PPM flutua entre valores discretos. Além do mais, observam-se pequenas 
despolarizações espontâneas da membrana pós-sináptica, chamadas de potenciais 
miniatura de placa motora (mPPMs) 
- Antigamente era proposto que cada mPPM correspondesse à liberação de neurotransmissor 
de vesícula única e que os PPMs representavam a liberação simultânea combinada doe 
neurotransmissor de muitas vesículas
- A alternativa de que cada mPPM pudesse ser causado por uma única molécula de 
neurotransmissor, ligando-se a e abrindo o receptor pós-sináptico, foi rejeitada, em parte 
porque respostas com amplitude menor do que o mPPM podiam ser geradas, 
experimentalmente, pela aplicação direta de soluções de acetilcolina no músculo
- De fato, calculou-se que os mPPMs seriam causados pela ação de, aproximadamente, 10.000 
moléculas, reapresentando uma boa correlação com as estimativas do número de moléculas 
de neurotransmissor em cada vesícula
Aparelho Molecular Responsável pela Liberação das Vesículas 
- As pequenas vesículas que contêm neurotransmissores não-peptídicos só podem se fundir 
com a membrana pré-sináptica em locais específicos, chamados zonas ativas 
- Para que possa se fundir com a membrana pré-sináptica, na zona ativa, a pequena vesícula 
deve, primeiro, ser ancorada na zona ativa
- Ela deve, então, passar por processo de preparação, antes que as vesículas possam se fundir 
e liberar o transmissor na fenda sináptica, em resposta a aumento na [Ca++] citoplasmática 
local
- Aproximadamente 25 proteínas podem participar no ancoramento, na preparação e na fusão. 
Algumas dessas proteínas são próprias do citoplasma, enquanto outras são proteínas da 
membrana da vesícula ou da membrana pré-sináptica
- Como ocorre em outros processos de exocitose, a liberação do neurotransmissor envolve o 
complexo de proteínas SNARE:
• v-SNARE, quando presente na membrana da vesícula
• t-SNARE (de target— alvo),quando presente na membrana plasmática pré-sináptica 
- Interações semelhantes a um zíper entre a sinaptobrevina (uma proteína v-SNARE) e a 
sintaxina e a SNAP-25 (duas proteínas t-SNARES) aproximam as membranas vesicular e 
plasmática antes da fusão
- No entanto, essas proteínas não se ligam ao Ca++ e, portanto, outra proteína deve ser o sensor 
de Ca++ que desencadeia a fusão
- A sinaptotagmina é, provavelmente, o sensor de Ca++ 
- Os canais de cálcio estão localizados na zona ativa da membrana, nos locais adjacentes às 
vesículas ancoradas
- Quando eles se abrem, cria-se, na zona ativa, pequena área de alta [Ca++], chamada 
microdomínio, que dura por menos de um milissegundo
- Essa alta concentração localizada permite a rápida ligação do Ca++ à proteína chamada 
sinaptotagmina e acredita-se que essa ligação cause alteração de conformação na 
sinaptotagmina, que desencadeia a fusão da vesícula ancorada
- As proteínas SNARE são os alvos de diversas toxinas botulínicas que interrompem a 
transmissão sináptica, demonstrando, assim, seu papel crítico nesse processo 
Reciclagem das Vesículas 
- Durante a transmissão sináptica, as vesículas, que chegaram até o complexo SNARE através 
dos neurofilamentos e das proteínas cinesina e dineína, devem se fundir com a membrana 
plasmática para liberar seu conteúdo na fenda sináptica
- Entretanto, deve haver a reciclagem dessas vesículas; caso contrário, seria difícil manter a 
produção constante de novas vesículas e a área da membrana pré-sináptica iria aumentar a 
cada ciclo de transmissão sináptica
- Parecem existir dois mecanismos distintos pelos quais as vesículas são recuperadas após a 
liberação de seu conteúdo de neurotransmissores
- Um mecanismo é a via da:
• Endocitose: 
• Em geral está presente na maioria dos tipos celulares
• Invaginações revestidas são formadas na membrana plasmática que se desligam para 
formar vesículas revestidas no citoplasma do terminal sináptico
• Essas vesículas perdem seu revestimento e passam por mais transformação (e são, 
novamente, cheias com neurotransmissores) para se tornarem, de novo, vesículas 
sinápticas prontas para serem liberadas
- Recentemente, evidenciou-se um segundo mecanismo de reciclagem, mais rápido:
• Sistema Kiss and Run: 
• Ele envolve a fusão transitória da vesícula com a membrana sináptica
• Nesse caso, a fusão da vesícula, com a membrana sináptica, leva à formação de poro 
pelo qual o transmissor é liberado, mas não ocorre colapso da vesícula na membrana
• Ao contrário, a duração da fusão é temporária, e ela se desliga da membrana plasmática
• Assim, a vesícula retém sua identidade molecular. Seu conteúdo pode, então, ser, 
simplesmente, reposto e a vesícula está pronta para ser usada novamente
• Nas sinapses centrais, que tendem a ser menores, contendo relativamente poucas 
vesículas em comparação com a junção neuromuscular, a rápida duração do 
mecanismo de kiss and run pode evitar a depleção de vesículas e a consequente falha 
da transmissão sináptica durante períodos de atividade aumentada
- Nem todas as vesículas são produzidas no núcleo; algumas são produzidas no próprio botão 
sináptico, o que é muito mais econômico do que sempre ter que transportar a vesícula desde o 
núcleo até a fenda sináptica 
- De forma geral, uma grande quantidade de neurotransmissores é liberada na fenda sináptica, 
porque apenas alguns deles conseguirão chegar à membrana pós-sináptica 
- Alguns substâncias destroem os neurotransmissores enquanto eles transitam pela fenda 
sináptica (ex: acetilcolina sendo destruída pela acetilcolinesterase). No mal de Alzheimer o 
doente apresenta dificuldade na transmissão da acetilcolina, logo, os remédio para Alzheimer 
são bloqueadores de acetilcolinesterase, o que aumenta a chance da acetilcolina cruzar a 
fenda e chegar à membrana pós-sináptica 
- Existem neurotransmissores que enquanto estão na fenda eles retornam para a membrana pré-
sináptica e são reciclados (alguns antidepressivos bloqueiamo retorno da seratonina, fazendo 
com que mais seratonina fique na fenda e, portanto, aumente a chance de chegar na 
membrana pós-sináptica)
Potenciais Pós-Sinápticos 
- De modo geral, existem duas situações de geração de potencial pós-sináptico:
1. Quando o potencial de ação estimula a liberação do neurotransmissor por neurônio motor, 
um PPM é gerado no músculo
2. Nas sinapses excitatórias do sistema nervoso, os potenciais de ação desencadeiam 
PPSEs na célula pós-sináptica
- Nos dois casos, ocorre despolarização da membrana que aumenta a excitabilidade da célula (a 
torna mais predisposta a disparar um potencial de ação ou, se já está ativa, aumenta sua 
frequência de disparo)
- O PPM é tão intenso que, em condições normais, ele despolariza o sarcolema muito acima do 
potencial de limiar e, portanto, sempre desencadeia pulso que leva à contração da célula 
muscular. Esse é exemplo de sinapse com fator de segurança elevado, o que faz sentido 
quando se trata da junção neuromuscular, porque cada célula muscular é contraída por 
neurônio motor único e, se esse neurônio está disparando, significa que o sistema decidiu 
contrair o músculo em questão
- Em contraste, a maioria dos neurônios recebe milhares de sinapses excitatórias de várias 
células diferentes. Nesse caso, cada sinapse gera pequeno PPSE e, assim, é necessária a 
somação dos PPSEs de múltiplas sinapses ativas para desencadear o potencial de ação no 
neurônio pós-sináptico
- Nas duas situações, o processo básico que leva ao potencial pós-sináptico é o mesmo: 
• O neurotransmissor se liga à célula pós-sináptica que abre os canais, permitindo influxo 
de corrente que, por sua vez, leva à despolarização da membrana
• Eles são chamados de canais controlados por ligantes porque sua abertura e 
fechamento são, primariamente, controlados pela ligação do neurotransmissor (esse 
mecanismo pode ser comparado ao dos canais responsáveis pelo potencial de ação, que 
abrem e fecham em resposta a alterações do potencial de membrana) 
• Entretanto, existem alguns canais, especialmente o canal NMDA (N-metil-D-aspartato), 
que são controlados tanto por ligantes quanto pela voltagem
• Na membrana pós-sináptica, os neurotransmissores se ligam a moléculas com as quais 
tem afinidade
• Por exemplo, o canal de sódio neurotransmissor dependente: quando o neurotransmissor 
se liga ao canal, esse muda a conformação e se abre —> sódio entra —> carga positiva 
entra no LIC —> aumenta a probabilidade de disparar o potencial de ação (potencial pós 
sinápticao excitatório)
• O contrário também é verdadeiro, no caso de canais de cloro neurotransmissor 
dependente: cloro entra na célula —> o LIC fica mais negativo —> fica mais difícil de 
disparar o potencial de ação (potencial pós sináptico inibitório)
• Logo, quem irá definir se o potencial pós sináptico vai ser excitatório ou inibitório são os 
receptores de neurotransmissores, pois eles são específicos (Alguns neurotransmissores 
podem se ligar a diferentes canais, causando tanto inibição quanto excitação)
- É válido mencionar que a descrição precedente se refere ao que acontece quando o 
neurotransmissor se liga aos receptores em que o canal iônico faz parte do receptor. Esses 
receptores são chamados de ionotrópicos e são responsáveis pelo que é chamado de 
transmissão sináptica “rápida”. Existe, também, a transmissão sináptica “lenta”, mediada pelos 
receptores metabotrópicos, nos quais o receptor e o canal iônico não são parte da mesma 
molécula e a ligação do neurotransmissor ao receptor inicia cascatas bioquímicas que levam a 
respostas muito mais lentas
- Um fluxo que resulta da abertura primária de canais é chamado 
de Corrente Pós-Sináptica Excitatória (CPSE), que é mais 
rápido que o PPSE e corresponde ao tempo que os canais estão 
realmente abertos
- Essa curta duração é explicada pelo fato de que o 
neurotransmissor permanece na fenda sináptica por pouco 
tempo, sendo degradado enzimaticamente ou reabsorvido por 
células nervosas (glia ou neurônios)
- Assim que a concentração de neurotransmissores cai, os canais 
receptores se fecham, finalizando a CPSE
- É importante notar que o fim da CPSE corresponde exatamente 
ao pico do PPSE. Dessa maneira, o efeito prolongado desse 
potencial (“cauda”) reflete as propriedades passivas da membrana
 Potencial de Inversão
- Considerando uma membrana parcialmente despolarizada (mais positiva), temos que a 
tendência de fluxo de Na+ é diminuída e de K+ aumentada
- Se uma sinapse acontecer nesse ponto, a corrente pelo canal receptor será menor. Isso implica 
que, se a membrana estiver despolarizada o suficiente, a corrente de Na+ será oposta e igual a 
de K+, não havendo influxo efetivo de íons tão pouco PPSE – esse ponto é chamado de 
potencial de inversão e equivale a 0 mV (± 10 mV) em sinapses excitatórias. Ainda mais, se a 
membrana estiver despolarizada acima desse ponto, ocorrerá hiperpolarização e o PPSE será 
negativo 
- A importância desse fato é demonstrar que canais voltagem-dependentes não revertem o fluxo 
iônico, exceto no potencial de Nernst de cada íon. Isso porque esses canais se abrem apenas 
em voltagem específica. Canais ligante-dependentes, entretanto, podem estar aberto a 
qualquer momento e ter um fluxo iônico “invertido”, mas não há fluxo no potencial de inversão
Integração Sináptica
 
- É preciso primeiro relembrar que os potenciais de ação são, de modo típico, gerados no cone 
axônico da célula, por conter com a maior densidade de canais de Na+ e, assim, com o menor 
limiar para o início de um impulso
- Assim, a soma das amplitudes dos potenciais sinápticos, nesse ponto, o cone axônico, é 
crítica para o desenvolvimento de um impulso
• FIGURA A - Um único potencial de ação no axônio 1 comparado ao axônio 2: PPSEs 
gerados por sinapses próximas ao cone axônico (sinapses no soma ou dendritos 
proximais), resultam em despolarização mais acentuada no cone do que PPSEs gerados 
por sinapses nos dendritos distais. Se as duas sinapses gerarem CPSE local do mesmo 
tamanho, a corrente gerada nas sinapses distais será menor do que a gerada nas sinapses 
mais proximais, quando chegarem ao cone axônico, e, assim, as sinapses distais geram 
PPSE menor no cone axônico (relembrar as relações da constante de comprimento) 
• FIGURA B - Somação Espacial: Como discutido acima, os PPSEs gerados pela maioria 
das sinapses do SNC, mesmo aquelas em posições favoráveis (próximas ao cone axônico), 
são muito pequenos para alcançar o limiar na célula pós-sináptica. Só ocorrerá potencial de 
ação quando a soma dos múltiplos estímulos de excitação atingir o limiar. Por exemplo, 
suponha que o axônio 1 emita um potencial de ação. Isso resulta em PPSE que despolariza 
a célula, mas é muito pequeno para atingir o limiar. Agora suponha que o axônio 1 
desencadeie potencial de ação seguido logo após potencial de ação no axônio 3. Cada 
PPSE resultante é muito pequeno para atingir o limiar, mas, se ocorrerem a curto intervalo 
de tempo entre si, seu efeito pode ser aditivo, como pode ser visto na Figura B. A amplitude 
combinada pode, então, atingir o limiar e levar ao desenvolvimento de um pulso pela célula. 
A capacidade de tais PPSEs sincrônicos é conhecida como somação espacial 
• FIGURA C - Somação Temporal: A somação também pode ocorrer quando a mesma 
sinapse é ativada, diversas vezes no mesmo neurônio, em rápida sucessão; nessa situação, 
PPSEs sucessivos estarão separados por menos de 10 ms e, consequentemente, se 
sobrepõem e se somam. Isso é visto na Figura C quando 2 potenciais de ação são 
disparados em sucessão no neurônio 2
• FIGURA D - Efeito de Desvio: Se duas sinapses estão próximas, como nos axônios 2 e 4, 
a somação é menos linear, pois é conhecida como efeito de desvio (shunting). Ou seja, 
quando a sinapse 2 está ativa, os canais são abertos na membrana celular, o que significa 
que, a sinapse 4 também está ativa, porém como ela está compartilhando canais com a 
sinapse 2 haverá menoscorrente para se deslocar pelo dendrito até o cone axônico. Como 
resultado, a sinapse 4 causa um PPSE menor no cone axônico do que teria causado se 
tivesse sido gerado isoladamente
Onde os PPSIs se encaixam na integração sináptica?
- Em muitos casos, pode-se considerá-los como PPSEs negativos
- Assim, enquanto os PPSEs se somam para ajudar a levar o potencial da membrana sináptica 
até o limiar e além, os PPSIs diminuem o potencial de membrana, tornando-o mais negativo e, 
assim, mais distante do limiar
- Ao decidir se deve iniciar um pulso, a célula soma os PPSEs e subtrai os PPSIs para 
determinar se o resultado final atinge o limiar
- Até agora, a interação dos potenciais sinápticos foi apresentada assumindo-se que as células 
pós-sinápticas são passivas (elas atuariam como se fossem meros resistores e capacitores em 
paralelo)
- Entretanto, evidências recentes demonstraram que os dendritos e somas da maioria, se não de 
todos os neurônios, contêm elementos ativos que podem amplificar e alterar os PPSEs e 
PPSIs
Modulação da Atividade Sináptica 
- A ativação de uma sinapse, tipicamente, produz resposta na célula pós-sináptica (um potencial 
pós-sináptico) que, a grosso modo, é sempre o mesmo, considerando-se que a célula pós-
sináptica permaneça no mesmo estado
- Entretanto, determinados padrões de ativação sináptica resultam em alterações da resposta à 
ativação subsequente da sinapse
- Tais alterações, relacionadas ao uso, podem ter curta duração (milissegundos) ou longa 
(minutos a dias), podendo se expressar como potenciação ou supressão da força da sinapse
- Essas alterações, provavelmente, são as bases das capacidades cognitivas, como 
aprendizado e memória
Facilitação por Pulsos-Pareados (FPP):
- Quando um axônio pré-sináptico é estimulado duas vezes em uma rápida sucessão, a 
resposta evocada pelo segundo estímulo geralmente apresenta amplitude maior do que a 
evocada pelo primeiro. Esse aumento é conhecido como facilitação por pulsos-pareados (FPP)
- A FPP é uma alteração relativamente rápida na eficácia sináptica, mas de curta duração
Potenciação Pós-Tetânica (PPT):
- A potenciação pós-tetânica é semelhante à FPP; entretanto, neste caso, as respostas são 
comparadas antes e depois de estímulo tetânico do neurônio pré-sináptico 
- Assim como a FPP, a PPT é uma acentuação da resposta pós-sináptica, mas com maior 
duração
- Experimentos mostram que os efeitos de FPP e PPT não envolvem a sensibilidade celular pós-
sináptica, mas sim alterações no terminal pré-sináptico. Assim, pensa-se que a intensa 
despolarização causa um acúmulo residual de Ca++ no axoplasma, o que aumenta a liberação 
de neurotransmissores
Depressão Sináptica:
- O acontecimento de uma sinapse pode levar a depressão de sua eficiência em curto prazo
- Isso reflete alterações também pré-sinápticas, bem como em FPP e PPT
- No caso, há depleção de vesículas com neurotransmissores, o que diminui a eficiência 
sináptica
- Outra causa desse tipo de depressão é a dessensibilização dos receptores pós-sinápticos
- Tanto potenciação quanto depressão podem ocorrer na mesma sinapse – sendo a modulação 
encontrada aquela cujo mecanismo prevalece. Isso depende dos parâmetros do estímulo, 
canais iônicos e outras propriedades da sinapse
- Por exemplo, células com alta probabilidade de liberação de vesículas estão mais sujeitas à 
depressão sináptica, sendo a recíproca verdadeira
- Ainda, podem ocorrer respostas mistas: durante estímulos tetânicos, pode ocorrer depressão 
sináptica; porém, uma vez cessado esse estímulo (e com vesículas já recicladas), pode ocorrer 
PPT
Receptores Pré-Sinápticos:
- Assim como a membrana pós-sináptica contém receptores para os neurotransmissores, o 
mesmo acontece com a membrana pré-sináptica
- Quando esses receptores pré-sinápticos ligam o neurotransmissor, causam eventos que 
modulam a liberação subsequente do neurotransmissor pelo terminal
- Existem diversas fontes de transmissores que se ligam aos receptores pré-sinápticos:
• Pode ser transmissor liberado pelo terminal (automodulação e, nesse caso, os receptores 
são chamados de autorreceptores)
• Pode ser transmissor liberado por outro terminal pré-sináptico que faz sinapse com o 
terminal em questão (sinapses em série)
• Pode ser neurotransmissor de atuação não-sináptica
- Os receptores pré-sinápticos podem ser:
• Metabotrópicos: nesse caso, lembre-se que sua ação tem um início relativamente lento e 
de longa duração e o efeito dependerá das cascatas ativadas de segundos mensageiros. 
Essas cascatas podem, basicamente, regular os canais pré-sinápticos de Ca++ e de K+, 
controlados pela voltagem e por outras proteínas présinápticas e, consequentemente, 
alterar a probabilidade de liberação de vesículas.
• Ionotrópicos: por outro lado, a ativação dos receptores ionotrópicos pré-sinápticos alteram 
diretamente, as propriedades elétricas dos terminais pré-sinápticos, causando rápidas 
alterações transitórias da probabilidade de liberação de vesículas (apesar de, também, 
apresentarem efeitos muito prolongados). A ligação ao receptor ionotrópico abre os canais 
do terminal pré-sináptico e, consequentemente, altera a quantidade de neurotransmissor 
liberado por um potencial de ação
Inibição Pré-Sináptica: 
- A inibição pré-sináptica refere-se às ocasiões em que a ligação dos receptores pré-sinápticos 
leva à redução da liberação de transmissor, podendo ser o resultado de um ou mais mecanismos:
1. Abertura de canais causa diminuição de resistência da membrana e causa corrente elétrica. 
Essa corrente “desvia” a corrente envolvida na despolarização, dimiuindo-a, o que em última 
análise culmina em menor liberação de neurotransmissores. (menos despolarização —> 
menos abertura de canais de Ca++)
2. Abertura de canais ionotrópicos —> pequena despolarização —> inativação de canais 
voltagem-dependentes de Na+ —> menor potencial de ação —> menor deslocamento de 
vesículas com neurotransmissores
Alterações a Longo Prazo na Força Sináptica 
- O estímulo repetitivo de determinadas sinapses também pode produzir alterações mais 
persistentes em sua eficácia de transmissão, o processo conhecido como potencialização a 
longo prazo ou depressão a longo prazo 
- Essas alterações podem persistir por dias ou semanas e acredita-se que estejam envolvidas no 
armazenamento da memória 
- O aumento da eficácia sináptica, que ocorre com a potencialização a longo prazo, envolve 
provavelmente alterações pré-sinápticas (maior liberação de transmissor) e pós-sinápticas 
(sensibilidade ao transmissor), ao contrário das alterações a curto prazo, que ocorrem apenas 
na função pré-sináptica
- A entrada de cálcio na região pré-sináptica é a etapa inicial necessária para o início das 
variações que resultarão na melhora a longo prazo da resposta, da célula pós-sináptica ao 
neurotransmissor
- A entrada precoce de cálcio ocorre pelos receptores NMDA e alguns receptores AMPA
- Acredita-se que a entrada de Ca++ ative a cálcio-calmodulina cinase do tipo II, cinase proteica 
multifuncional presente em altas concentrações nas densidades pós-sinápticas
- Na presença de altas [Ca++] essa cinase pode se fosforilar e, consequentemente, ficar ativa
- Acredita-se que a cálcio-calmodulina cinase do tipo II fosforile proteínas essenciais para a 
indução da potenciação a longo prazo, que também pode ter componente anatômico
- Após estímulo apropriado de via pré-sináptica, o número de espinhas dendríticas e o número 
de sinapses nos dendritos dos neurônios póssinápticos aumentam rapidamente
- Alterações do terminal nervoso anterior também podem contribuir para a potenciação pós-
sináptica
- O neurônio pós-sináptico pode liberar sinal (sugeriu-se o óxido nítrico) que aumenta a 
liberação de transmissor pelo terminal présináptico