¿Podría un potencial de acción producir pocos o más neurotransmisores según el estímulo recibido?

Respuesta corta

• La ampliación del potencial de acción aumenta la liberación de neurotransmisores;
• Generalmente, un potencial de acción da como resultado la liberación de aproximadamente una vesícula de neurotransmisores;
• Un potencial de acción no tiene por qué conducir a la liberación de neurotransmisores; la probabilidad oscila entre el 9 y el 100 %, según la sinapsis que se esté investigando.
  
  

Fondo

Los neurotransmisores se liberan en paquetes, llamados vesículas de neurotransmisores :

^{Fuente: blogs de ciencia}

Las vesículas se liberan a través de un mecanismo que involucra Ca ²⁺ . Cuando un potencial de acción alcanza la terminal sináptica, se abren canales de Ca ^{2+ dependientes} de voltaje, lo que conduce a la entrada de Ca ²⁺ . El aumento de Ca ²⁺ en la terminal conduce a la liberación de vesículas.

Un estudio realizado por Sabatini y Regehr (1997) mostró que la ampliación del potencial de acción presináptico en las células del cerebelo de rata dio como resultado un mayor flujo de entrada de Ca ²⁺ , lo que a su vez mejoró en gran medida la liberación de neurotransmisores.

Según un estudio en células de hipocampo de rata, se demostró que, en promedio, un solo potencial de acción libera aproximadamente el 0,5 % del conjunto de vesículas del terminal presináptico. Se estimó que la reserva de vesículas presinápticas era de 100 a 200 vesículas, lo que sumaba 0,5 a 1 vesícula liberada por potencial de acción (Ryan y Smith, 1995) .

Un estudio anterior de Rosenmund et al. (1993) confirma estos hallazgos en las neuronas del hipocampo e investigó la variabilidad entre diferentes sinapsis con mayor detalle. Descubrieron que la posibilidad de que un solo potencial de acción liberara neurotransmisores era del 9 al 54% . Razonaron que las terminales sinápticas más grandes, o las terminales activadas por la potenciación a largo plazo, tienen una mayor probabilidad de liberar neurotransmisores. Además, tales terminales con mayor probabilidad de liberación también pueden tener una mayor probabilidad de liberar múltiples vesículas por potencial de acción . Predijeron que el 54 % de los eventos de liberación de dichos terminales mejorados pueden liberar múltiples vesículas por potencial de acción, mientras que solo el 9 % de los terminales normales pueden hacerlo.

Referencias
- Rosenmund et al. Ciencia 1993; 262 : 754-6
- Ryan y Smith, Neuron 1995; 14 : 983-9
- Sabatini & Regehr, J Neurosci 1997; 17 : 3425-35

Las neuronas codifican la "grandeza" del estímulo en frecuencia de disparo. Los neurotransmisores se almacenan en vesículas cerca del final del axón. Se ha demostrado que la liberación de neurotransmisores sigue la distribución de Poisson y que, por lo general, se libera un solo "paquete" (cuántico), lo que se conoce como liberación cuántica. Aunque el número real de moléculas en una sola vesícula varía un poco, y ocasionalmente se pueden vaciar múltiples vesículas, se acepta que para un solo AP una neurona libera una sola vesícula. Estas dos páginas pueden brindarle más información y detalles: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter04.html http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter05.html

También este enlace proporciona información introductoria sobre el tema .

Una gran imagen de: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1113/jphysiol.2006.123224/full