O que é um trem de potenciais de ação? - Psicologia - 2023

Contente

Potenciais de um trem ou cadeia de ação (trem de pico em inglês) é uma sequência de registros de tempo em que um neurônio emite sinais elétricos ou impulsos nervosos. Essa forma particular de comunicação entre neurônios é objeto de interesse e estudo da comunidade neurocientífica, embora ainda existam muitas respostas para responder.

Neste artigo, veremos o que são esses trens de potencial de ação, sua duração e estrutura, em que consiste o conceito de codificação neuronal e em que estado se encontra a pesquisa neste assunto.

Artigo relacionado: "Tipos de neurônios: características e funções"

O que é um trem de potenciais de ação?

Para entender o que são os trens de potencial de ação, primeiro vamos examinar em que consiste um potencial de ação.

Nossos cérebros contêm cerca de cem bilhões de neurônios disparando sinais para se comunicarem uns com os outros constantemente. Esses sinais são de natureza eletroquímica e viajam do corpo celular de um neurônio, através de seu axônio ou neurito, até o próximo neurônio.

Cada um desses sinais ou impulsos elétricos é conhecido como potencial de ação. Os potenciais de ação são produzidos em resposta a estímulos ou espontaneamente, e cada tiro geralmente dura 1 milissegundo.

Um trem de potenciais de ação é simplesmente uma sequência combinada de tiros e nenhum plano. Para ser melhor compreendido: imagine uma seqüência digital de zeros e uns, como em um sistema binário; atribuiríamos 1 para o acionador e 0 para o não acionador. Nesse caso, um trem de potenciais de ação poderia ser codificado como uma sequência numérica, como: 00111100. Os primeiros dois zeros representariam o tempo de latência entre a apresentação do estímulo e o primeiro gatilho ou potencial de ação.

Os trens do potencial de ação podem ser gerados por meio de estímulos sensoriais diretos da visão, toque, som ou cheiro; Y eles também podem ser induzidos por estímulos abstratos desencadeados pelo uso de processos cognitivos, como a memória (por evocação de memórias, por exemplo).

Você pode se interessar: "Potencial de ação: o que é e quais são suas fases?"

Duração e estrutura

A duração e a estrutura de um trem de potenciais de ação geralmente dependem da intensidade e da duração do estímulo. Esses tipos de potenciais de ação geralmente duram e permanecem "ativos" enquanto o estímulo está presente.

No entanto, alguns neurônios têm propriedades elétricas especiais que os fazem produzir uma resposta sustentada a um estímulo muito breve. Nesse tipo de neurônios, estímulos de maior intensidade tendem a provocar trens mais longos de potenciais de ação.

Quando os potenciais de ação são registrados repetidamente a partir de um neurônio em resposta a estímulos variáveis (ou quando um organismo gera comportamentos diferentes), eles geralmente mantêm uma forma relativamente estável. No entanto, o padrão de disparo de cada seqüência de potenciais de ação varia conforme o estímulo muda; Geralmente, a velocidade em que os disparos ocorrem (a taxa de tiro) muda dependendo das diferentes condições.

Codificação neural

Potencial de ação trens têm sido e continuam a ser de interesse para a comunidade neurocientífica, dadas suas peculiaridades. Muitos pesquisadores tentam descobrir em seus estudos que tipo de informação esses potenciais de ação são codificados e de que forma os neurônios são capazes de decodificá-la.

A codificação neural é um campo da neurociência que estuda como as informações sensoriais são representadas em nosso cérebro por meio de redes neurais. Os pesquisadores freqüentemente acham difícil decifrar os trens do potencial de ação.

É difícil pensar em um trem de potenciais de ação como sendo um dispositivo de saída puramente binário. Os neurônios têm um limite mínimo de ativação e disparam apenas se a intensidade do estímulo estiver acima desse limite. Se um estímulo constante for apresentado, uma seqüência de potenciais de ação será gerada. No entanto, o limite de disparo aumentará com o tempo.

Este último, que é o que é chamado de adaptação sensorial, é o resultado de processos como dessensibilização sináptica, uma diminuição em resposta à estimulação constante produzida na sinapse (a conexão química entre dois neurônios).

Esse resultado levará a uma redução dos gatilhos associados ao estímulo, que acabarão diminuindo para zero. Dito processo ajuda o cérebro a não ficar sobrecarregado com informações do ambiente que permanecem inalteradas. Por exemplo, quando depois de algum tempo deixamos de cheirar o perfume que aplicamos ou quando nos adaptamos a um ruído de fundo que inicialmente nos incomoda.

Pesquisa recente

Como já sabemos, os neurônios se comunicam por meio da geração de potenciais de ação, que podem se espalhar de um neurônio (emissor ou pré-sináptico) para outro (receptor ou pós-sináptico) por meio da sinapse. Assim, quando o neurônio pré-sináptico gera o potencial de ação, o neurônio pós-sináptico é capaz de recebê-lo e gerar uma resposta que, eventualmente, pode produzir um novo potencial de ação, neste caso pós-sináptico.

Diferentes sequências ou trens de potenciais de ação pré-sinápticos geralmente produzem diferentes cadeias de potenciais de ação pós-sinápticos. É por isso que a comunidade neurocientífica acredita que existe um "código neural" associado à temporalidade dos potenciais de ação; ou seja, o mesmo neurônio poderia estar usando várias sequências de potenciais de ação diferentes para codificar diferentes tipos de informação.

Por outro lado, a atividade elétrica de um neurônio geralmente é certamente variável, e raramente é inteiramente determinado pelo estímulo. Diante de repetições sucessivas do mesmo estímulo, o neurônio responderá a cada vez com uma cadeia diferente de potenciais de ação. Até agora, os pesquisadores não foram capazes de caracterizar a resposta dos neurônios aos estímulos, nem foram capazes de determinar claramente como a informação é codificada.

O que se pensava até agora é que todas as informações armazenadas em uma seqüência de potenciais de ação eram codificadas em sua frequência; isto é, no número de potenciais de ação que são produzidos por unidade de tempo. Mas, nos últimos anos, a possibilidade de que os momentos precisos em que ocorre cada potencial de ação possam conter informações críticas e até uma "assinatura neural"; isto é, um tipo de padrão temporal que permitiria a identificação do neurônio transmissor.

A pesquisa mais recente aponta para o desenho de um novo método que permitiria caracterizar uma cadeia de potenciais de ação a partir dos tempos de cada um de seus potenciais de ação. Com a aplicação desse procedimento, foi possível alinhar as diferentes sequências e determinar quais potenciais de ação são equivalentes em cada uma das cadeias. E com essa informação, pode-se calcular a distribuição estatística que segue cada potencial de ação em um hipotético "trem ideal".

Esse trem ideal de potenciais de ação representaria o padrão comum, do qual cada um dos trens reais é apenas uma realização concreta. Uma vez caracterizada, seria possível saber se uma nova cadeia de potenciais de ação caberia ou não na distribuição e, portanto, saber se ela está codificando a mesma informação. Este conceito de trem ideal pode ter implicações interessantes para o estudo e interpretação do código neural, bem como para reforçar a teoria das assinaturas neurais.