Mudanças no desenvolvimento da corrente inward do potencial de ação dos neurônios Rohon‐Beard

As células Rohon‐Beard na medula espinhal de girinos de Xenopus foram estudadas em animais desde o início do tubo neural até estágios larvais de natação livre. O início e o desenvolvimento posterior da excitabilidade elétrica desses neurônios foram investigados em diferentes ambientes iônicos, para determinar as espécies iônicas que transportam a corrente inward do potencial de ação. 2. As células parecem ser inexcitáveis em estágios iniciais (estágios 18‐20 de Nieuwkoop & Faber) e não geram potenciais de ação a pulsos de corrente despolarizante. 3. O potencial de ação é registrado pela primeira vez no estágio 20. (A) A corrente inward é transportada por Ca 2+ nos estágios 20‐25, uma vez que é bloqueada por pequenas quantidades de La 3+, Co 2+ ou Mn 2+ e não é afetada pela remoção de Na + ou pela adição de tetrodotoxina (TTX). (B) O potencial de ação é um plateau elevado de longa duração (média de 190 mseg nos estágios 20‐22). A duração diminui exponencialmente com a estimulação repetitiva. (C) A condutância específica de Ca 2+ (g Ca) no início do plateau do potencial de ação é de 2·6 × 10 −4 mho/cm 2. Cálculos mostram que um único potencial de ação eleva Ca 2+ 1 em mais de 100 vezes. 4. Em tempos posteriores (estágios 25‐40), a corrente inward do potencial de ação é transportada tanto por Na + quanto por Ca 2+: o potencial de ação tem duas componentes, um spike inicial que é bloqueado pela remoção de Na + ou pela adição de TTX, seguido por um plateau que é bloqueado por La 3+, Co 2+ ou Mn 2+. 5. Finalmente (estágios 40‐51), a corrente inward é primariamente transportada por Na +, uma vez que o potencial de ação é bloqueado apenas pela remoção de Na + ou adição de TTX, e o overshoot concorda com a previsão da equação de Nernst para uma membrana seletiva de Na. Quando o canal de corrente outward é bloqueado e as células expostas a soluções livres de Na, 67% das células nos estágios mais avançados estudados foram incapazes de produzir potenciais de ação nos quais a corrente inward é transportada por cátions divalentes. 6. A duração do potencial de ação diminui de um máximo de cerca de 1000 mseg para cerca de 1 mseg durante o desenvolvimento. A resistência de entrada máxima (R in) diminui de aproximadamente 1000 a 100 MΩ. 7. O potencial de ação de cálcio pode desempenhar um papel no desenvolvimento da excitabilidade e no crescimento dos neurônios.