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Acho que nós temos uma boa ideia de como um sinal é transmitido
pelo neurônio.
Nós vimos que alguns dendritos, talvez aquele,
aquele e aquele, podem ser excitados ou ativados.
E quando nós dizemos que ele fica ativado, estamos dizendo que
algum tipo de canal abriu.
Esse é provavelmente o gatilho.
Aquele canal permite que íons entrem na célula ou
na verdade, existem situações em que íons podem sair
da célula.
Isso seria inibitório, mas vamos ver o caso onde íons
entram nas células de uma forma eletrotônica.
Isso muda o gradiente de carga ou de voltagem através da membrana
e se os efeitos combinados da mudança
no gradiente de voltagem for suficiente na entrada do axônio
para atingir o limiar, então os canais de sódio lá irão
abrir, o sódio vai entrar e então veremos
que a voltagem se torna muito positiva.
Canais de potássio abrem para mudar as coisas novamente, mas
na hora em que ficamos muito positivos, isso
eletrotonicamente afeta a próxima bomba de sódio.
Mas aí temos a situação onde isso permitirá que sódio
entre e que o sinal continue
sendo transmitido.
Agora a próxima natural questão é o que acontece
nas junções entre os neurônios?
Nós dissemos que este dendrito
ativa ou fica excitado.
Na maioria das vezes, ele é ativado ou excitado por
outro neurônio.
Poderia ser outra coisa.
E aqui, onde este axônio dispara, ele poderia excitar
ainda outra célula.
Poderia ser uma célula muscular ou - provavelmente na maior partes dos caso
do corpo humano - está excitando outro neurônio.
E como isso acontece?
Então este é o terminal do axônio.
Poderia ser o dendrito de outro neurônio lá.
.
Este é outro neurônio com seu axônio, sua célula.
Este poderia ativar o dendrito logo ali.
Então a questão é, como isso acontece?
Como o sinal passa do axônio de um neurônio para o próximo
dendrito?
Na verdade nem sempre tem que ser de axônio para
dendrito, mas isso é o mais típico.
Você pode ir de axônio para axônio, dendrito para dendrito,
axônio para soma - mas vamos focas no axônio para dendrito
porque é a forma mais tradicional que neurônios
transmitem informação de um para o outro.
Então vamos aproximar.
Vamos aproximar bem aqui.
Esta pequena caixa aqui, vamos aproximar na base,
o terminal deste axônio e vamos aproximart
em toda essa área.
Então nós vamos também aproximar - nós também vamos pegar
o dendrito deste próximo neurônio - e eu vou rodá-lo
Na verdade, eu não preciso rodá-lo.
Então para fazer isso, deixe-me desenhar o terminal.
Então vamos dizer que o terminal parece algo assim.
Eu aproximei bastante.
.
Este é o terminal do neurônio.
Aqui é dentro do neuronio e então o próximo dendrito
Deixe-me desenhar aqui.
.
Então a gente aproximou bastante.
então este é o dendrito do próximo neuronio.
Aqui é dentro do primeiro neuronio.
Então nós temos este potencial de ação que
fica viajando.
Eventualmente ou talvez logo aqui - não sei se
você pode aproximar - o que seria logo aqui, o potencial
de ação faz o potencial elétrico ou a voltagem
entre esta membrana positiva o suficiente para
ativar este canal de sódio
.então na verdade, talvez eu esteja bem perto.
Este canal é este bem aqui.
Então isso permite um fluxo de sódio entrar na célula.
.
E então toda a coisa acontece.
Você tem potássio que pode sair, mas
quando isso acontece, esta carga positiva
pode ativar outro canal e isso pode ativar outro canal de sódio
se existir outros canais de sódio mais para o fim,
mas perto do terminal do axônio existem
na verdade canais de cálcio.
Vou fazê-los em rosa.
então isso é um canal de cálcio que está normalmente fechado
Então este é um canal de cálcio.
Cálcio tem carga +2.
.
Ele tende a estar fechado, mas também é ligado a voltagem.
Quando a voltagem fica alta o suficiente, é muito parecido com
um canal de sódio ligado a voltagem que quando fica positivo
o suficiente perto da porta, ele abrirá e quando ele abre,
permite que o cálcio entre na célula.
Então os íons cálcio, suas cargas +2
entram nas células.
Agora você deve estar dizendo, "Ei Sal, porque os íons cálcio estão
entrando nas células?
Eles têm carga positiva.
Eu acheva que você tinha dito que a célula está ficando positiva
por causa do sódio entrando.
Por que este cálcio iria querer entrar?"
E a razão de ele querer entrar é porque a célula
também - assim como ela joga sódio para fora e joga potássio para dentro -
a célula tem bombas de cálcio e o mecanismo
é quase idêntico ao que eu mostrei a você na
bomba de sódio-potássio, só que esta funciona com cálcio.
Então você literalmente tem essas proteínas que estão
plantadas pela membrana.
Esta é uma camada fosfolipídica da membrana.
Talvez eu desenhe duas camadas aqui só para você perceber que
é uma bicamada.
Deixe-me desenhar assim.
Isso deixa um pouco mais realista, embora
a coisa toda não seja muito realista.
E isso também será a membrana bilipídica.
Você pegou a ideia, mas deixe-me fazer isso
para tornar claro.
Então existem também essas bombas de cálcio que são
subtipos de ATPases, que são como as
bombas de sódio e potássio.
Você dá a elas um ATP e um Cálcio irá se ligar a algum lugar
e irá tirar o fosfato do ATP e
haverá energia suficiente para mudar a conformação desta
proteína e isso irá empurrar o cálcio.
Essencialmente, o que era o cálcio irá se ligar e então
vai abrir de forma que o cálcio só pode sair da célula.
É como a bomba de sódio potássio, mas é bom
saber que no estado de repouso, você tem uma alta concentração
de cálcio fora e tudo funciona com ATP
Uma concentração muito maior fora do que
dentro e funciona com essas bombas.
Então uma vez que você tem esse potencial de ação, ao invés de
ativar outra bomba de sódio, começa a ativar
canais de cálcio e esses íons cálcio entram
no terminal deste axonio.
Agora, esses canais de cálcio se ligam a outras proteínas.
E antes que eu sale dessus outras proteínas, nos temos que ter
em mente o que está acontecendo perto desta junção aqui.
E eu já usei a palavra sinapse -
na verdade talvez eu não tenha usado.
O lugar onde o axônio está encontrando com este dendrito
Isto é a sinapse.
.
Ou você pode ver como o ponto de encontro
ou a comunicação ou ponto de comunicação.
E este neurônio aqui, ele é chamado
de neurônio pré-nináptico.
Deixe-me escrever isso.
É bom ter um pouco de terminologia na manga.
.
Este é o neuronio pós-sináptico.
.
E o espaço entre os dois neuronios, entre este axônio e
este dendrito, isso é a fenda sináptica.
.
é realmente um pequeno espaço em termos de - então nós
estamos lidando neste vídeo com uma sinapse química.
em geral, quando as pessoas falam sobre sinapses, elas
estão falando sobre sinapses químicas.
Existem também sinapses elétricas, mas não vou entrar em
detalhes nessas.
Esse é o tipo mais tradicional sobre o qual
as pessoas falam.
Então a fenda sináptica em sinapses químicas é quase
20 nanômetros, o que é muito pequeno.
Se você pensar na largura média de uma célula como uns 10
a 100 microns - micron é 10 a -6.
Isto é 20 vezes 10 a menos 9 metros.
Então é uma distância muito pequena e faz sentido
porque veja quão grande as células parecem
perto desta pequena distância.
Então é uma distância muito pequena e você tem - no
neuronio pré-sináptico perto no terminal
você tem as vesículas.
Lembre o que as vesículas são.
Essas são coisas ligadas a membrana dentro da célula.
Então você tem essas vesículas.
elas também têm suas camadas fosfolipídicas
suas pequenas membranas.
Então você tem essas vesículas e -
você pode vê-las como containers
Só vou desenhar uma mais.
E elas podem carregar essas moléculas chamadas
neurotransmissores e eu vou desenhar
os neurotransmissores em verde.
então eles têm essas moléculas chamadas
neurotransmissores nelas.
Você já deve ter ouvido falar nessa palavra antes.
Na verdade, muitas drogas que pessoas usam para depressão ou
outras coisas relacionadas ao nosso estado mental, elas afetam
neurotransmissores.
Eu não vou entrar em detalhe nisso, mas elas contém
esses neurotransmissores.
E quando os canais de cálcio - eles são voltagem
dependentes - quando fica um pouco mais positivo,
eles abrem, o cálcio entra e o que o cálcio faz é,
ele se liga a essas proteínas que prendem essas vesículas
então essas pequenas vesículas, elas estão ancoradas.
na membrana pré-sináptica ou na membrana do terminal axônico
bem ali.
Essas proteinas são na verdade chamadas de proteínas SNARE.
É um acrônimo, mas é uma palavra boa porque
elas literalmente "snare" (prendem) as vesículas na membrana
Então é isso que essas proteínas são.
E quando esse cálcio entra, eles se ligam a essas
proteínas, eles se prendem a essas proteínas, e eles mudam
a conformação dessas proteínas o suficiente para que
essas proteínas tragam essas vesículas perto da membrana e
também empurram as duas membranas de forma que
as membranas se unam.
Deixe-me aproximar só para deixar claro
o que está acontecendo.
Então depois que elas se ligaram - isso é antes de o cálcio
entrar, liga-se a essas proteínas SNARE, então a proteína SNARE
vai trazer a vesícula ultra-perto
da membrana pré-sináptica.
Então a vesícula e a membrana pré-sináptica vão
se parecer assim e você tem suas proteínas SNARE.
E eu não estou obviamente desenhando exatamente como parece
na célula, mas você vai ter uma ideia do que está acontecendo.
Suas proteínas SNARE essencialmente juntaram as coisas
e as empurraram de forma que essas duas membranas
se uniram.
E quando o principal efeito - a razão de por que
tudo isso estar acontecendo - é que permite que os neurotransmissores
sejam despejados na fenda sináptica.
Então os neurotransmissores que estão dentro da nossa vesícula
serão jogados na fenda sináptica.
.
Este processo é chamado exocitose.
Está saindo do citoplasma, você poderia dizer,
do neuronio pré-sináptico.
Esses neurotransmissores - você já deve ter ouvido falar
dos nomes de muitos deles - serotonina, dopamina,
epinefrina - que também é adrenalina, que também é um hormônio
mas também age como um neurotransmissor.
norepinefrina, que também é um hormonio e um
neurotransmissor.
Então essas são palavras que você já deve ter ouvido falar antes.
Mas de qualquer forma, eles entram na fenda sináptica e então
ligam-se na superfície da membrana
do neurônio pós-sináptico ou deste dendrito.
.
Digamos que eles se ligam aqui, eles se ligam aqui e aqui.
Assim eles se ligam a proteínas especiais nesta membrana
mas o principal efeito disso é que, isso irá ativar
canais iônicos.
Então vamos dizer que este neurônio está excitando este dendrito.
Aí quando esses neurotransmissores de ligam
nesta membrana, talvez canais de sódio abrirão.
Então talvez isso fará um canal de sódio abrir.
Assim ao invés de ser voltagem-dependente,
ele é ligado a neurotransmissor.
Então isso fará um canal de sódio abrir e então
o sódio irá entrar e aí, assim como eu disse antes,
se nós voltarmos ao original, é como este está sendo
excitado, ele vai ficar um pouco positivo e então
se estiver positivo suficiente, ele irá eletrotonicamente aumentar
o potencial neste ponto do axônio e nós teremos
outro neurônio - neste caso este neurônio está sendo
estimulado.
Então é assim que essencialmente acontece.
Poderia ser inibitório.
Você poderia imaginar que se, ao invés de ativar um
canal de sódio, se ativar um canal de potássio.
Se ativar um canal de potássio, o gradiente de íons potássio
irá fazer com que ele queira
sair da célula.
Então cargas poditivas vão deixar a
célula se forem potássio.
Lembre, eu usei triângulos para potássio.
E se coisas positivas saem da célula, então você
vai mais para a frente do neurônio, ele vai se tornar menos positivo e assim por diante
vai ficar ainda mais difícil para o potencial de ação começar
porque vai precisar de mais lugares positivos para
fazer o gradiente atingir o limite.
eu espero não confundir você quando digo isso.
Então esta conexãom o jeito que eu
descrevi antes é, é incrível.
Quando este cara fica excitado com um potencial de ação,
o cálcio entra.
ele faz as vesículas jogar seus conteúdos na fenda
sináptica e então isso fará outros canais de sócio abrirem e
aí isso irá estimular este neurônio, mas se fizer
canais de potássio abrirem, então irá inibi-lo - e
é assim que, francamente, essas sinapses funcionam.
Eu ia dizer que existem milhões de sinapses, mas
estaria errado.
Existem trilhões de sinapses.
A melhor estimativa do número de sinapses no
nosso córtex cerebral é de 100 a 500 trilhões de sinapses, apenas
no córtex cerebral.
A razão de porque nós temos tantas é que um neurônio pode
na verdade formar muitas, muitas, muitas sinapses.
Quer dizer, você pode imaginar se este desenho original de uma célula
você poderia ter uma sinapse aqui, uma sinapse ali,
uma sinapse acolá.
Você tem centenas ou milhares de sinapses
de um neuronio ou saindo de um neurônio.
Isto pode ser uma sinapse com um neurônio, com outro,
outro, outro e outro.
E aí você teria muitas, muitas, muitas, muitas conexões.
E assim as sinapses são realmente o que nos dá a complexidade
de o que provavelmente nos dá crédito em termos da nossa mente humana
e tudo o mais.
Mas, enfim, espero que você tenha achado isso útil.