UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

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CTC – INE – SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
PROJETOS 1
RESUMO DO CAPÍTULO 5 (COMO OS NEURÔNIOS SE
COMUNICAM) DO LIVRO NEUROCIÊNCIA DO
COMPORTAMENTO DE Bryan Kolb e Ian Q. Whishaw
Mario Gonsales Ishikawa
Matrícula 0023829-5
Experimentos pioneiros na pesquisa sobre comunicação entre neurônios
Em 1921, Otto Loewi suspeitou que os nervos secretassem uma substância química
no coração a fim de regular o ritmo de batimentos. Seus experimentos subseqüentes
mostraram que a acetilcolina reduz a freqüência cardíaca, ao passo que a epinefrina a
acelera.. Tal observação foi vital para o entendimento da base da neurotransmissão
química.
Acetilcolina foi o primeiro neurotransmissor descoberto no sistema nervoso
periférico e central, e é o neurotransmissor que ativa os músculos esqueléticos.
A epinefrina é um neurotransmissor encontrado no sistema nervoso simpático.
Mobiliza o corpo para situações de “luta e fuga”.
Um outro evento importante na descoberta de como os neurônios se comunicam foi
o uso do microscópio eletrônico, que permitiu visualizar uma sinapse.
Sinapse é a conexão entre dois neurônios, normalmente entre um pé terminal do
axônio de um neurônio e a espinha dendrítica de outro.
Estrutura básica da sinapse que conecta um neurônio a outro
Uma sinapse entre dois neurônios é formada pela primeira terminação axônica do
neurônio (que é envolvida por uma membrana pré-sináptica), por uma fenda sináptica (uma
distância estreita entre dois neurônios) e uma membrana pós-sináptica do segundo
neurônio. Os sistemas de produção do neurotransmissor químico, usado na comunicação
entre dois neurônios, estão localizados na terminação axônica ou no corpo celular do
primeiro neurônio, ao passo que os sistemas de armazenagem do neurotransmissor ficam
em sua terminação axônica. Os sistemas receptores, sobre os quais o neurotransmissor atua,
ficam localizados na membrana pós-sináptica.
Etapas de funcionamento de um neurotransmissor
Existem quatro etapas fundamentais no funcionamento de um neurotransmissor:

síntese e armazenagem do neurotransmissor

liberação do neurotransmissor pela terminação axiônica

ação do neurotransmissor sobre receptores pós-sinápticos

processos de inativação do neurotransmissor
Após sua elaboração, o neurotransmissor é envolvido em uma membrana para
formar vesículas sinápticas que se prendem à membrana pré-sináptica da terminação
axônica. Quando se propaga um potencial de ação na membrana pré-sináptica, alterações de
voltagem desencadeiam a liberação do neurotransmissor. A exocitose do conteúdo de uma
vesícula sináptica libera um quantum do neurotransmissor para dentro da fenda sinápitca.
Esse quantum produz um potencial pós-sináptico em miniatura na membrana pós-sináptica.
A produção de um potencial de ação na célula pós-sináptica exige a liberação simultânea de
muitos quanta do transmissor. Depois que um transmissor cumpriu sua tarefa, ele é
inativado com processos de difusão para fora da fenda sináptica, decomposição de enzimas
e captação do transmissor ou seus componentes para a terminação axônica.
Principais tipos de neurotransmissores
Estima-se que existam cerca de 100 tipos de neurotransmissores. Os neurônios que
os contêm realizam várias conexões com diversas partes de outros neurônios, com vasos
sanguíneos e com o líquido extracelular. Funcionalmente, os neurônios podem ser
excitatórios e inibitórios, podendo participar de circuitos locais ou de sistemas gerais do
cérebro. Em geral, as sinapses excitatórias, conhecidas como sendo tipo I, localizam-se em
uma árvore dendrítica, e as inibitórias, também conhecidas por tipo II, localizam-se em um
corpo celular.
Classes gerais de receptores para neurotransmissores
A grande maioria dos neurotransmissores age sobre um destes dois receptores:
ionotrópico ou metabotrópico. Um receptor ionotrópico contém um poro que pode ser
aberto ou fechado para regular o fluxo de íons que passa por ele, produzindo alterações de
voltagem sobre a membrana celular.
Os receptores metabotrópicos ativam outros mensageiros para produzirem,
indiretamente, alterações na função e estrutura da célula. Cada um dos inúmeros
neurotransmissores usados pelo sistema nervoso está associado a muitos receptores
ionotrópicos e metabotrópicos diferentes.
Sistemas de neurônios com neurotransmissor principal
Os sistemas de neurônios que usam o mesmo neurotransmissor principal regem
diversos aspectos do comportamento. O sistema motor esquelético controla os movimentos
dos músculos esqueléticos, ao passo que o sistema autônomo controla os órgãos internos do
corpo. A acetilcolina é o principal neurotransmissor do sistema motor esquelético. A
acetilcolina e a epinefrina são os principais transmissores do sistema autônomo. O sistema
nervoso central contém não apenas neurônios que liberam glutamato e GABA amplamente
dispersos, mas também sistemas de neurônios que possuem acetilcolina, norepinefrina,
dopamina ou serotonina como seus principais neurotransmissores. Esses sistemas garantem
que amplas áreas do cérebro atuem de forma harmoniosa e cada um está associado a suas
próprias funções e transtornos comportamentais.
Alterações nas sinapses e o aprendizado
Alterações nas sinapses dão suporte ao aprendizado e à memória. Na habituação,
uma forma de aprendizado em que uma resposta enfraquece com a estimulação repetida, os
canais de cálcio se tornam menos responsivos a um potencial de ação e menos
neurotransmissores são liberados quando um potencial de ação é propagado. Na
sensibilização, uma forma de aprendizado em que uma resposta torna-se mais forte com a
estimulação, alterações nos canais de potássio prolongam a duração do potencial de ação,
resultando em um maior influxo de íons de cálcio e, conseqüentemente, em uma maior
liberação de neurotransmissores. Com treinamento repetitivo, novas sinapses podem
desenvolver-se e ambos os tipos de aprendizado podem se tornar relativamente
permanentes.
Aprendizado e mudanças estruturais nas sinapses
No Aplysia (Lesma do Mar), em resposta a sessões repetidas de habituação, o
número de sinapses conectando neurônios sensoriais a motores diminui. Da mesma forma,
em resposta a sessões repetidas de sensibilização, o número de sinapses conectando
neurônios sensoriais a motores aumenta. Tais alterações muito provavelmente estão
relacionadas ao aprendizado em longo prazo. Os resultados dos experimentos usando
hipocampo de mamíferos mostram que o número de sinapses pode se alterar rapidamente
em preparações de cultura. Aproximadamente 30 minutos após a indução de LTP surgem
novas espinhas dendríticas, o que sugere que há formação de novas sinapses durante a LTP.
É possível que a formação de novas sinapses seja responsável por um novo aprendizado.