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T.P. 4: SIMULACIÓN DE POTENCIALES EN CÉLULAS NERVIOSAS
Objetivo: Analizar las consecuencias del modelo de potencial de acción de Hodgkin &
Huxley, y comprender las aplicaciones del modelo en la práctica.
Materiales: Programas de simulación de potencial de membrana (Axovacs y
Memcable).
Procedimiento y sugerencias: En estos programas se pueden simular experimentos
de voltage clamp y de current clamp (lo qué??? Pregunta para el informe), ayudados
por la destreza y bonhomía del profesor y el instructor del curso. Los parámetros
posibles de ser modificados son:

concentraciones iónicas

amplitud y duración del estímulo

frecuencia de estimulación

agregado de drogas (TTX, TEA, veratridina).
Sugerimos que, guiados por los buenmocísimos profesor e instructor del curso,
comiencen con el modelo más sencillo de simulación del potencial de acción en un
experimento de current clamp, graficando solamente el potencial (mV) en función del
tiempo (ms), y jugando con la amplitud y duración del estímulo hasta encontrar el
umbral.
Una vez conseguidos los bonus points del potencial de acción, superponer las
corrientes iónicas y las conductancias correspondientes. Por último, se puede estudiar
el efecto de una segunda estimulación a diferentes tiempos de la primera, de la
modificación de la relación [Na+]/[K+] y del agregado de distintas concentraciones de
toxinas como TTX y TEA. Algunos de los programas ofrecen también un esquema del
modelo de canales iónicos de compuertas según H&H. Para demostrar tus habilidades
pictóricas, en el informe agregá gráficos de las distintas condiciones experimentales
simuladas.
Algunas preguntas (que deben quedar contestadas dentro del informe o será
rebotado irrevocablemente):
¿Cómo es la permeabilidad a los distintos iones en reposo y durante el potencial de
acción?
¿Con que elementos electrónicos se puede realizar el circuito equivalente del potencial
de membrana?
¿A todo esto, cuándo está en equilibrio la neurona, eh?
¿Por qué la neurona no tiene una respuesta “cuadrada” frente a un estímulo cuadrado?
¿Qué te puede pasar si vas a una fonda del barrio rojo de Tokyo y pedís el famoso pez
globo?
¿Para qué harías experimentos de current clamp, de voltage clamp y de patch clamp?
¿Para producir una despolarización, es necesario aumentar la conductancia a un ion?
¿Y para una hiperpolarización?
¿No te parece que H&H eran unos genios?
Y de yapa, un caso clínico:
Supongamos que ustedes se encuentran en la calle con los otrora sobrios y discretos
profesor e instructor de la materia, pero los notan con los siguientes síntomas:
nistagmo, dismetría, disartria, adiadococinesia y marcha atáxica (¿a qué síndrome
corresponde esto?). Ustedes prefieren no saludarlos, para no quedar identificados en la
vía pública con tales personajes, pero a los dos años. luego de haber intentado
infructuosamente rendir el examen final de Fisiología General en reiteradas
oportunidades, se encuentran con que los que supieron ser sensiblísimos y agudos
docentes presentan déficits visuales y un aumento en la latencia de los potenciales
evocados. Finalmente, a los cuatro años, quienes eran conocidos como apolíneos
maestros presentan paraplejia.
¿Qué diagnóstico propondrías para los docentes? ¿Alguna relación con la velocidad de
conducción del potencial de acción? ¿Qué pensás llevarle a tus ex-profesores al asilo?
Bibliografía adicional (se adjunta):
Nicholls, JG; Martin, A.R.; Wallace, B.G. From Neuron to Brain : A Cellular and Molecular
Approach to the Function of the Nervous System 1992.
Sanchez, J. El potencial de la membrana celular en el estado de reposo. En: Latorre, R.; LopezBarneo, J.; Benzanilla, F.; Llinas, R. (eds.). Biofísica y Fisiología Celular. Universidad de Sevilla,
Secretaria de publicaciones, 1996.