Distribución de las vesículas de núcleo denso en botones sinápticos del ganglio simpático superior de la rata por efecto de la estimulación eléctrica de alta frecuencia - Suma espacial y temporal

Al producirse estimulaciones frecuentes en las células nerviosas éstas pueden ser causa de modificaciones en el funcionamiento y anatomía de neuronas específicas. Supongamos que poseemos una neurona del músculo de la rana en la que se está registrando el potencial de membrana con un microelectrodo intracelular (Figura 4a). Sobre esta neurona actúan tres sinapsis excitadoras. Al activarlas por separado, podemos observar que las tres sinapsis producen una despolarización de la membrana (potencial postsináptico excitatorio), pero que ninguna de ellas es lo bastante potente para producir por si sola un potencial de acción en la dendrita postsináptica.

Si ahora estimulásemos dos sinapsis, por ejemplo la 1 y la 2, rápidamente una detrás de la otra. En este caso, los potenciales postsinápticos sufren una suma espacial que sí produce el potencial de acción. Si ahora estimulamos con con la sinapsis 1 o 2 comprobaremos que cada una de estas sinapsis pueden producir un potencial de acción por sí solas. Estas dos sinapsis que se han activado coincidiendo con un potencial de acción se han potenciado, y ahora producen una despolarización mayor que en este caso sí llega al umbral necesario para activar los receptores postsinápticos.

Observemos que la sinapsis 3 —que no ha sido activada en coincidencia con los potenciales de acción anteriores— no ha sufrido potenciación y es incapaz de producir un potencial en la zona postsináptica. Estos significa que la potenciación es específica para las sinapsis que estaban activas simultáneamente al producirse el potencial de acción.

En el caso de la suma temporal, una sola sinapsis que es incapaz de generar potencial puede hacerlo si varios potenciales de sus débiles potenciales se producen en un lapso definido de tiempo (Figura 4b).

Aunque la PLP ha sido registrado en otras regiones, incluyendo zonas neocorticales y en la parte autónoma del sistema nervioso, este proceso ha sido estudiado más extensamente en tejidos del hipocampo con técnicas in vitro. En 1983, Barrionuevo y Brown reportaron que la actividad repetitiva en la terminal dendrítica de una neurona podía afectar la sensibilidad receptora de otra terminal de la misma neurona que no ha sido estimulada, a esto se le conoce como PLP asociativa y sugiere que los mecanismos metabólicos involucrados la PLP son realizados —por lo menos parcialmente—, en el soma neuronal.