Conceptos Esenciales en Neurofisiología y Psicofarmacología Experimental

Práctica 1: Fundamentos de Excitabilidad Neuronal

Conceptos Clave en Neurofisiología

• Anelectrotonos: Hiperpolarización "positiva", que aumenta la diferencia de potencial de membrana y reduce la excitabilidad neuronal.
• Catelectrotonos: Despolarización por adición de carga negativa al exterior de la membrana, que reduce la diferencia de potencial y aumenta la excitabilidad neuronal.
• Cronaxia: Tiempo mínimo durante el cual se debe aplicar un estímulo de intensidad doble a la reobase para generar un Potencial de Acción (PA).
• Curva de excitabilidad: Relación entre la intensidad de un estímulo y el tiempo que debe aplicarse para generar una respuesta en un tejido excitable.
• Potencial de equilibrio de un ión: Aquel potencial de membrana en el que el tráfico neto de un ión a través de la membrana es cero. En este punto, la fuerza eléctrica y la fuerza osmótica se compensan. Se calcula mediante la Ecuación de Nernst.
• Potencial de Membrana (Mb): Depende de las concentraciones iónicas intracelulares y extracelulares, así como de la permeabilidad de la membrana a estos iones. Se calcula mediante la Ecuación de Goldman-Hodgkin-Katz (GHK).
• Reobase: Intensidad mínima de un estímulo que, aplicada durante un tiempo indefinido, es capaz de generar un Potencial de Acción (PA).
• Tetradotoxina (TTX): Neurotoxina que bloquea selectivamente los canales de sodio (Na+) dependientes de voltaje, lo que permite observar la corriente de potasio (K+).
• Trietilamonio (TEA): Actúa de forma opuesta a la Tetradotoxina, bloqueando los canales de potasio (K+) dependientes de voltaje.

Práctica 2: Genes de Respuesta Temprana Inmediata (IEGs)

Marcadores de Actividad Neuronal

• IEGs (Immediate Early Genes): Genes cuya expresión está rápidamente relacionada con la actividad neuronal y NO requieren de síntesis de proteínas previa para activar su expresión.
• C-fos: Es el IEG más utilizado en estudios de respuesta al estrés, especialmente en modelos de inmovilización (IMO). Su expresión puede detectarse a nivel de mRNA (aproximadamente 30 minutos post-estímulo, mediante hibridación) o a nivel de proteína (aproximadamente 90-120 minutos post-estímulo, mediante técnicas de inmunohistoquímica con anticuerpos, permitiendo cuantificar neuronas positivas y visualizar la reacción con un cromógeno).

Práctica 3: Neurotransmisión Dopaminérgica y Comportamiento

Farmacología y Sistemas Dopaminérgicos

• Antipsicóticos: Fármacos que bloquean principalmente los receptores D2 de dopamina. Son eficaces en el tratamiento de la esquizofrenia.
• Catecolaminas: Neurotransmisores derivados del aminoácido tirosina.
• Dopamina: Catecolamina implicada fundamentalmente en la conducta motora. Su bloqueo farmacológico puede impedir la actividad motora normal.
• Factor positivo (de la esquizofrenia): Relacionado con la actividad dopaminérgica en el núcleo accumbens.
• Factor negativo (de la esquizofrenia) y estrés: Relacionado con la actividad dopaminérgica en la corteza prefrontal medial (mPFC).
• Haloperidol: Antagonista potente de los receptores D2 de dopamina. Comúnmente administrado por vía intraperitoneal en modelos experimentales.

Núcleos y Sistemas Dopaminérgicos

Principales núcleos de neuronas dopaminérgicas:

• Área Tegmental Ventral (VTA, A8)
• Sustancia Negra pars compacta (SNpc, A9)
• Núcleo Retrorrubral (RR, A10)

Principales sistemas dopaminérgicos:

• Mesocortical
• Mesolímbico
• Nigroestriado (implicado en los ganglios basales)

Evaluación Conductual en Modelos Experimentales

• CAR (Conditioned Avoidance Response): Se observan diferencias significativas en el número de áreas exploradas y en los 'rearings' (levantamientos), pero NO en las defecaciones. Generalmente, se asocia con una reducción de la conducta motora.
• FST (Forced Swim Test):
  • A los 2 minutos: Diferencias en el tiempo de escape y la inmovilidad, sin variación en la natación suave.
  • A los 4 minutos: Diferencias en la inmovilidad y la natación suave.
• TST (Tail Suspension Test): Se observan diferencias en el tiempo de escape y la inmovilidad.

Tipos de Receptores de Dopamina

Receptores de dopamina (asociados a proteínas G):

• Familia D1-like: D1 y D5. Se asocian a efectos excitatorios (positivos).
• Familia D2-like: D2, D3 y D4. Se asocian a efectos inhibitorios (negativos) y pueden funcionar como autorreceptores inhibidores.