Eksitatorisk postsynaptisk potensial (EPSP): Nervecellenes "grønn lys"

Hva er et EPSP?

Et **eksitatorisk postsynaptisk potensial (EPSP)** er en midlertidig **depolarisering** (gjør membranpotensialet mindre negativt, dvs. nærmere null) i en postsynaptisk nevron, utløst ved binding av eksitatoriske nevrotransmittere (hovedsakelig **glutamat**) til reseptorer (AMPA, NMDA, kainat) på dendriter/soma.

Mekanisme på cellnivå

1. Presynaptisk aksjonspotensial → Ca²⁺-innstrømning → vesikelfusjon → utslipp av glutamat i synaptisk cleft.
2. Glutamat binder til **AMPA-reseptorer** (raske, Na⁺/K⁺ kanaler) → **Na⁺ innstrømning** → depolarisering (EPSP).
3. Ved tilstrekkelig depolarisering fjernes Mg²⁺-blokken fra **NMDA-reseptorer** → Ca²⁺ innstrømning → plastisitet (LTP/LTD).
4. EPSP spredes passivt (elektrotonisk) fra dendrit → soma → **aksonhaug (initial segment)**.

Summering av signaler

Et enkelt nevron mottar tusenvis av synaptiske innganger. To typer summering avgjør om aksjonspotensial utløses:

• Romlig summering: EPSP-er fra ulike synapser summeres på aksonhaugen. Jo nærmere aksonhaug, jo større vekting (mindre vekst).
• Tidsmessig summering: Repetitive EPSP-er fra samme synapse summeres hvis de kommer raskt påfølge (høy frekvens).

**Inhibitoriske postsynaptiske potensialer (IPSP)** (GABAₐ → Cl⁻ inn / K⁺ ut, GABAʙ → K⁺ ut) **hyperpolariserer** (gør mer negativt) og motvirker EPSP.

Fra EPSP til aksjonspotensial

Hvis **summen av EPSP + IPSP** på aksonhaugen overskrider **terskelpotensialet** (typisk -55 mV fra hvile -70 mV) → spenningsgatede Na⁺-kanaler åpnes → **aksjonspotensial** (all-or-none) → propageres ned akson → synaptisk utslipp i neste nevron.

Fysiologisk betydning

• EPSP er den **grunnleggende enheten for informasjonsoverføring** i sentrale nervesystemet.
• Synaptisk styrke (antall reseptorer, vesikler, frigivelsesprobabilitet) bestemmer EPSP-amplitude → **synaptisk plastisitet** (læring, minne).
• LTP (Long-Term Potentiation): Gjentatt sterk stimulering → økt AMPA-reseptor uttrykk / fosforylering → større EPSP → sterkere synapse.
• LTD (Long-Term Depression): Lavfrekvens stimulering → internalisering av AMPA-reseptorer → svakere synapse.

Klinisk relevans

• **Epilepsi:** Ubalanse eksitasjon/inhibisjon → hypersynkronisering. Antiepileptika: blokkerer Na⁺-kanaler, forsterker GABA, blokkerer AMPA/NMDA.
• **Skade (slag, trauma):** Glutamat-eksitotoksisitet → Ca²⁺-overlast → celle død. NMDA-antagonister (memantin) beskyttende i modellen, men begrenset klinisk effekt.
• **Neurodegenerasjon (Alzheimer, ALS):** Synaptap → tap av EPSP → nettverksfunksjon.
• **Læring og minne:** EPSP-plastisitet er cellulaer korrelat.