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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS - UFSCar BASES NEURAIS DE PROCESSOS PSICOLÓGICOS - 20122-7 Neurofisiologia Docente: Azair Liane Matos do Canto de Souza souzaalm@ufscar.br Convidada: Elke Mayumi Furuya da Cunha 2013 O SNC atua como um dispositivo capaz de: Detectar alterações (internas/externas ) Organizar respostas COMPORTAMENTOS Esses comportamentos resultam da atividade de células efetoras, ativadas via receptores sensitivos que funcionam como transdutores de sinais, gerando uma descarga codificada de impulsos nervosos. Brandão, 2004. Processos conscientes Visão Audição Tato Unidades Funcionais: Neurônios e Células Gliais Unidades Funcionais: Neurônios Recepção e transmissão dos estímulos do meio possibilitando ao organismo a execução de respostas adequadas. Unidades Funcionais: Neurônios Unidades Funcionais: Neurônios Bipolar Multipolar Pseudounipolar Unidades Funcionais: Células Gliais Defesa do sistema nervoso Nutrição Epitélio: ventrículos e canal central da medula Bainha de mielina Unidades Funcionais: Células Gliais Oligodendrócito Bainha de Mielina (SNC) Células de Schwann (SNP) Bainha de Mielina Fibras mielínicas – Alta velocidade de propagação do impulso (120 m/s). Fibras amielínicas – Menor velocidade de propagação do impulso (1 a 3 m/s). SINAPSES SINAPSES Membrana pós-sináptica Fenda sináptica Membrana pré-sináptica SINAPSES TIPOS: -Axo-dendríticas -Axo-somáticas -Axo-axônicas -Neuroefetora -Dendrodendríticos São zonas ativas de contato entre: Terminação nervosa Célula nervosa Terminação nervosa Célula muscular Terminação nervosa Célula glandular SINAPSES Membrana Celular Propriedades Elétricas da Membrana Celular Para que haja comunicação entre células e propagação de sinais é necessário que ocorra uma mudança nas características bioelétricas dos neurônios + + + + + + - - - - - - Potencial de equilíbrio iônico: Equação de Nerst Potencial de repouso: Equação de Goldman Canal de sódio (Na+) Canal de potássio (K+) Bomba de Na+/K+ Propriedades Elétricas da Membrana Celular Potencial de Ação Repouso Repouso Despolarização Repolarização Potencial de repouso Repolarização Despolarização Hiperpolarização Potencial de Ação http://www.uff.br/WebQ uest/pdf/ionico.htm Potencial de repouso Repolarização Despolarização Hiperpolarização Potencial de Ação Em resumo é: Uma corrente elétrica forte suficiente para causar uma mudança no potencial de repouso, produzindo o impulso nervoso Despolarização = Excitação neuronal Hiperpolarização = Inibição neuronal Hiperpolarização Alguns anestésicos (LOCAIS) utilizados , atuam no bloqueio dos canais de Na + impedindo a propagação do impulso nervoso. Transmissão Sináptica Transmissão Sináptica Transmissão Sináptica Potencial de ação induz a liberação de NT na fenda sináptica NT liga-se ao receptor específico Excitação ou Inibição do neurônio seguinte Ca ++ Transmissão Sináptica Despolarização Canais de Na+ e de K+ dependentes de voltagem Entrada de Ca++ Proteínas que interagem com Ca++ nas membranas das vesículas e do botão sináptico. Fusão das vesículas Transmissão Sináptica Etapas da Neurotrasmissão Síntese e armazenamento do NT Liberação do NT na fenda sináptica (exocitose) Interação com receptores pré e pós sinápticos Recaptação (MAO, COMT) Transmissão Sináptica Neurônio pré-sináptico Efeitos de curto prazo: potencial elétrico pós-sináptico Ex: receptores ionotrópicos Efeitos de longo prazo: fosforilação de proteínas citoplasmáticas relacionadas com a memória Ex: receptores metabotrópicos Receptores pós-sinápticos Transmissão Sináptica Receptor ionotrópico: ligado a canais iônicos Transmissão Sináptica Receptor metabotrópico: ligado a proteína G (ativa canais iônicos ou segundo mensageiros) Sinapse Excitatória Sinapse Despolarização Membrana Pré-Sináptica Entrada de Na+ e Ca+2 ou bloqueio da saída de K+ Potencial Pós-Sinaptico Excitatório (PPSE) Despolarização Membrana Pós-Sináptica Sinapse Inibitória Hiperpolarização Membrana Pós-Sináptica Potencial Pós-Sináptico Inibitório (PPSI) Entrada de Cl- ou saída de K+ Sinapse Despolarização Membrana Pré-Sináptica Sinapse Excitatória e Inibitória Potencial pós-sináptico excitatório Potencial pós-sináptico inibitório Neurotransmissores Acetilcolina Primeiro neurotransmissor a ser indentificado Acetilcolina Síntese Sua precursora é uma vitamina pertencente ao complexo B. A colina é obtida a partir da alimentação ou da própria degradação Receptores Nicotínicos (ligado a canal iônico Na/K): Situados na junção neuromuscular e gânglios autonômicos. Muscarínicos (metabotrópico): Junções neuroefetoras no músculo cardíaco, liso e células do tecido glandular. Acetilcolina No SNC: Localizada principalmente na área tegmental lateral (núcleos parabranquial e pedúnculo pontino). Área Tegmental Lateral Via Tegmental Dorsal Acetilcolina Prosencéfalo Basal Hipocampo Hipotálamo lateral Amídala Córtex Frontal Hipocampo Memória Amídala processos afetivos Doença de Alzheimer e Parkinson - Acetilcolina no prosencéfalo basal Acetilcolina Aminas Biogênicas Catecolaminas Indolaminas Dopamina, Noradrenalina e Adrenalina Serotonina e Histamina Síntese - Catecolaminas Tronco Encefálico Transmissão Sináptica Dopamina Corresponde a mais da metade das catecolaminas circulantes Dopamina Telencéfalo, diencéfalo e mesencéfalo Dopamina Dopamina Via Nigro-Estriatal - Contem 75% da dopamina do encéfalo - Mais comprometida em pacientes com Mal de Parkinson (Dopamina) Dopamina Vias Mesolímbica/ Mesocortical - Moduladoras das emoções (prazer) e dependência drogas. - A hiperatividade na área tegmental ventral pode estar associado à fisiopatologia da esquizofrenia Dopamina Via Tubero-Infundibular - Secreção de hormônios hipofisários (inibe células secretoras de prolactina) Dopamina RECEPTORES: Identificados 5 subtipos de receptores metabotrópicos: D1, D2, D3, D4 e D5 Noradrenalina Presente em 80% das terminações nervosas periféricas Noradrenalina Importância: •Atenção •Despertar (vigília e alerta) •Regulação da PA •Controle do humor. Principal local de produção do SNC Noradrenalina Receptores: α1 α α2 β1 β β2 β3 Metabotrópicos Adrenalina Predominante Medula supra renal Efeitos PeriféricosAtivação simpática durante o estresse. As drogas que interferem nas sensações de fome e saciedade (anorexígenas) Neurotransmissão Adrenérgica do Hipotálamo Rombencéfalo Caudal Regulação Cardiovascular Hipotálamo dorsomedial Ingestão de alimentos Transmissão Sináptica Serotonina Síntese Serotonina Precursor: Triptofano Encontrado em: Carnes magras, peixes, leite, iogurte desnatado, queijos brancos e magros, nozes e leguminosas Triptofano 5-Hidroxitriptofano (5-HTTP) Triptofano hidroxilase 5-HTP descarboxilase 5-Hidroxitriptamina, 5HT, Serotonina Serotonina Receptores receptor 5HT1 5HT2 5HT3 5HT4 5HT5 5HT6 5HT7 subtype 5HT1A, 5HT1B, 5HT1D, 5HT1E, 5HT1F 5HT2A, 5HT2B, 5HT2C 5HT3A, 5HT3B 5HT5A, 5HT5B major signaling pathway cAMP ↓ IP3 ion channel cAMP cAMP? cAMP cAMP Serotonina Núcleo mediano da rafe Tálamo Hipocampo Tolerância ao estresse persistente Inibição comportamental induzida por estímulos aversivos Impulsividade Serotonina Núcleo dorsal da rafe Colículos, SCP, Amidala e Neocortex Estimuladas por eventos aversivos e atuam na regulação do comportamento defensivo Ansiedade, pânico e depressão Serotonina Núcleo magno da rafe Corno dorsal da medula Sistema descendente modulatório da dor Transmissão Sináptica Histamina Além de seu conhecido papel : - Respostas imunes locais - Regulação da função fisiológica intestinal - Mediador resposta inflamatória. Neurotransmissor Histamina Síntese: Núcleo Túbero Mamilar do Hipotálamo Receptores: H1, H2, H3, H4 (metabotrópicos) Funções: Ritmo circadiano e o sono Recuperação de lesões cerebrais Regulação do estado de alerta Comportamento alimentar Ansiedade Aprendizagem e memória Transmissão Sináptica GABA (Ácido gama-aminobutírico) GABA Principal neurotransmissor inibitório no SNC Glutamato GABA GAD (ác. glutâmico descarboxilase) Síntese: Encontrado: amêndoas, farelo, arroz, laranjas, lentilhas, frutas cítricas, brócolis, espinafre e carne fígado GABA Circuitos GABAérgicos: •Núcleo dorsal da rafe (inibição tônica de neurônios serotonérgicos) •SCP e colículos superiores (inibição tônica – medo) • Substância negra → teto mesencefálico (aspectos motores relacionados a fuga) Encontrado em interneurônios GABA Receptor GABA A (regulação de estados emocionais) Receptor GABA B (controle da atividade muscular) GABA Transmissão Sináptica Glutamato Glutamato Principal NT excitatório do SNC Glutamato Receptores Neuropeptídeos Substância P: 20% dos neurônios dos gânglios da raiz dorsal e gânglio trigeminal (transmissão estímulos de dor); SCP Núcleo septal lateral Regiões mediais do córtex frontal Estriado Substância negra Substância P na substância negra em pacientes com Parkinson Evidências recentes: mediando estados aversivos associados à ansiedade. Opiódes Endógenos Pró-opiomelanocortina Endorfinas Pró-encefalina Encefalinas Pró-dinorfina Dinorfinas Controle da dor Ajuste das funções cardiovasculares Mediação dos efeitos do estresse, nos distúrbios do humor e do pensamento Referências Brandão, M.L. Psicofisiologia. ATHENEU, São Paulo, 1995, 2000. Brandão, M.L. Psicofisiologia – As Bases Biológicas do Comportamento (Introdução às Neurociências), 1° edicão, EPU, São Paulo, 2004. Bear, MF; Connors, BW & Paradiso, MA. Neurociências – Desvendando o Sistema Nervoso, 2° Edição, Artmed, Porto Alegre, 2002. Guyton & Hall . Tratado de Fisiologia Médica, 10ª Edição, 2000.
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