Sinapse e Plasticidade Neuronal1 (1)

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Sinapse - Plasticidade Neuronal – 
Natureza das sinapses
Sinapses Elétricas: ocorrem onde o terminal pré-sináptico está em continuidade com o pós-sináptico. Alterações elétricas em uma célula são transmitidas quase instantaneamente à próxima. Estas sinapses podem ser bidirecionais. Fisiologicamente, essas sinapses atuam na atividade sincronizada de grupos de neurônios, células musculares lisas ou cardíacas.
Sinapses Químicas O modo de transmissão não é elétrico, e sim carreado por neurotransmissores, substâncias neuroativas liberadas no lado pré-sináptico da junção. Existem dois tipos de junções químicas: O tipo I (excitatória) e o tipo II (inibitória). Substâncias diferentes são liberadas nestes dois tipos de sinapses. São unidirecionais. 
Neurotransmissores:
Dopamina
Serotonina
Acetilcolina
Gaba (Ácido Gama Aminabutírico)
Glutamato
Glicina
...
O cérebro está em constante mudança, sendo esta capacidade conhecida como plasticidade. Alguns neurônios individualmente são capazes de sofrerem diferenciações por várias razões (durante o desenvolvimento, em resposta a danos cerebrais, no processo de aprendizagem...).
Dentre os mecanismos de plasticidade, a plasticidade sináptica é a mais importante (como os neurônios alteram sua capacidade de intercomunicação).
As integrações entre os neurônios, durante seu desenvolvimento, requerem um ajuste muito fino e a medida que interagimos com o ambiente estas interações sinápticas sofrem modificações (formando novas sinapses , reforçando atividade sináptica e enfraquecimento ou desaparecimento de outras). 
A transmissão sináptica está correlacionada com a liberação de neurotransmissores, sendo que estes interagem com moléculas proteicas específicas (receptores).
A resposta elétrica derivada desta interação é uma medida da força sináptica, podendo gerar mudanças relativamente curtas ou até por todas a vida. 
Dois processos são importantes: potencial de longa duração (LTP) -aumenta a força sináptica- e depressão de longa duração (LTD) – que a enfraquece.
O papel do Glutamato na plasticidade neuronal:
É um neurotransmissor excitatório do SNC que atua nas sinapses plásticas. 
Os receptores do glutamato, que se encontram principalmente na região pós-sináptica (que recebe o estímulo), podem pertencer a quatro categorias.
Dentre esse receptores os mais importantes para a plasticidade sináptica são o AMPA e o NMDA, que são conhecidos como moléculas de memória.
A duração da ligação do glutamato ao NMDA é um dos fatores determinantes da plasticidade. Quando a estimulação é lenta não há plasticidade, pois rapidamente o glutamato sai e um íon Mg+2 se liga a proteína de membrana e assim ocupando a região. 
Em contrapartida, quando existe uma repetição de estímulos, existe um aumento na despolarização do neurônio pós-sináptico retirando Mg2+ do canal. Nesse processo existem enzima que são ativadas – participantes do processo e formação de memória - com a entrada de Ca+2. 
A plasticidade sináptica tem papel fundamental em ocasiões de danos ao cérebro. Mesmo em casos de acidentes que causam a morte de certos neurônios existe uma certa recuperação, gerada por neurônios que se adaptam e podem assim funções similares ao dos que foram perdidos. 
Este processo, de aprendizagem, mostra a capacidade do cérebro de recuperar ou adaptar-se a ocasiões. 
Lei do Hebb: Potenciais de Longa Duração
estimulação lenta não há plasticidade
Mg
Aumento da repetição de estímulos
Aumento da
Despolarização
Do neurônio 
PÓS- SINAPTICO 
GLUTAMATO
AMPA
NMDA
Mg
AMPA
NMDA
Mg
Na+
Na+
Na+
Ca+
Ca+
Na+
Ca+
Na+
Na+
Ca+
Na+
Na+
Ca+
Mg
Neurônio Pré 
Neurônio Pós 
Glutamato é liberado do terminal pré-sináptico causando a despolarização pós-sináptica via receptores AMPA e assim, retirando o íon Mg+ do receptor NMDA. Quando Mg+ é liberado do receptor se torna permeável aos íons Cálcio. 
Os íons Cálcio ativam PKA e CaMK (são proteínas chamadas de “quinases” que estão envolvidas em muitas cascatas de sinalização e são importantes para o aprendizado e memória)
As quinases irão inserir mais receptor AMPA na membrana celular. O aumento de receptores AMPA na membrana pós-sináptica permitirão que esta célula responda de maneira mais forte ao glutamato. 
Assim, a sinapse é fortalecida e potencializada. A manutenção da potencialização de longa duração dependerá da ação de proteínas de crescimento sináptico.
Plasticidade Neuronal 
 https://www.youtube.com/watch?v=vso9jgfpI_c
Aprendizagem e Memória:
Bases bioquímicas da consolidação da memória: Teoria de Hebb
Segundo Hebb, quando um axônio de uma célula A está próximo o suficiente para excitar uma célula B, e esta excitação se mantém de maneira persistente por meio de potenciais de longa duração (LTP), acontece um processo de crescimento ou alterações metabólicas em uma ou em ambas as células, o que acaba por aumentar a eficiência das sinapses. 
Para que o LTP ocorra, é necessário que um neurônio receba estimulações elétricas mais fortes que o comum como forma de aumentar o tamanho dos potenciais na célula. 
Esse aumento da carga elétrica na célula faz com que esta envie estímulos mais fortes para as outras e assim sucessivamente.
Participação dos íons Mg2+ na Plasticidade Neural e Aprendizagem:
Como vimos, o glutamato é um neurotransmissor que desempenha um papel-chave na plasticidade neural agindo sobre os receptores:
Os receptores dos neurônios pós-sinápticos permanecem com seus canais bloqueados pelo Mg2+. 
 Quando existe uma estimulação elétrica mais forte leva à remoção do Mg2+ dos canais receptores no hipocampo. 
Esta abertura permite um influxo de íons de Ca2+ e Na+ no neurônio pós-sináptico, iniciando uma cascata de eventos bioquímicos em que esta célula nervosa gera estímulos mais intensos para outras. 
Esta série de eventos intracelulares pode durar de horas a dias e possui funções importantes nos processos da memória e aprendizagem. A capacidade de aprendizagem depende da densidade do receptor no hipocampo.
EPSP: Potenciais Pós-Sinápticos Excitatórios
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Ambiente pobre de estimulos.	 
Um ambiente enriquecedor, que permite os ratos interagir com os brinquedos em suas gaiolas, provoca mudanças anatômicas no córtex cerebral. 
Caso Clinico: Neuropsicanálise