Propagarea inversă neuronală este numele dat fenomenului unui impuls care se deplasează înapoi printr-un circuit neuronal. În timp ce potențialele de acțiune călătoresc de obicei de la celulă – începând în mod specific din punctul decolului axonului – în jos pe axon până la butoanele terminale care formează sinapse cu celulele receptoare, un potențial de acțiune de retropropagare se mișcă de fapt înapoi prin difuzia ionilor de intrare, provocând tensiunea- canale ionice închise pentru a deschide axonul în loc să-l coboare. De obicei, retropropagarea neuronală are un interval scurt de efect, dar are potențialul de a călători printr-un întreg circuit neuronal.
Un potențial de acțiune într-un neuron este inițiat la dealul axonului, care se află acolo unde axonul se întâlnește cu soma unei celule neurale. Majoritatea neuronilor au un singur axon care se poate bifurca de multe ori. Această neurită este procesul care trimite semnale de la celulă, în timp ce dendritele, care sunt celelalte neurite de pe un neuron, sunt de obicei procese care primesc semnale. Propagarea inversă neuronală este reglată de canalele ionice din axon și din corpul celular.
Un axon funcționează în rolul său de a conduce potențialele de acțiune de la dealul axonului până la punctele terminale ale axonului, numite butoși terminali, prin deschiderea canalelor din membrana axonală care permit intrarea ionilor încărcați pozitiv în celulă, depolarizând-o și provocând canale dependente de tensiune. a deschide. Canalele dependente de tensiune permit ioni încărcați pozitiv în celulă, cum ar fi calciul și potasiul. Când o celulă își pierde potențialul de repaus de -70 mV și devine depolarizată din cauza sarcinilor pozitive ale ionilor care intră, ea „declanșează” și eliberează vezicule pline de neurotransmițători din butoanele terminale de la capătul unui axon.
Propagarea semnalului funcționează ca canale ionice de-a lungul unui axon provoacă deschiderea altor canale din apropiere, dar această propagare a semnalului se poate mișca în direcția inversă și, atunci când o face, este denumită retropropagare neuronală. Acest proces are loc atunci când un potențial de acțiune este inițiat la dealul axonului și, deși poate merge în josul axonului ca de obicei, conduce și un semnal în direcția opusă, determinând depolarizarea corpului celular, inclusiv sinapsele și segmentele dendritice din apropiere. Când un segment dendritic este depolarizat, densitățile post-sinaptice situate în acea regiune răspund diferit la semnalele primite de la alți neuroni. Unele consecințe posibile ale retropropagării neuronale includ fenomene precum inhibarea dendro-dendritică și modificarea potențialului membranei, care poate modifica proprietățile de ardere celulară.
Plasticitatea sinaptică precum potențarea pe termen lung (LTP) și depresia pe termen lung (LTD) sunt asociate cu retropropagarea neuronală, deoarece un semnal de retropropagare modifică semnalele de intrare. În timp ce conceptul ar putea părea elementar, noțiunea de schimbare a comportamentului viitor bazat pe experiența trecută este o posibilă definiție a învățării. Într-un fel, prin urmare, s-ar putea spune că retropropagarea neuronală permite celulelor individuale să „învețe” la nivel molecular. Propagarea inversă neuronală este adesea observată în neocortex, hipocamp și alte regiuni ale creierului asociate adesea cu memorie, învățare sau un grad ridicat de plasticitate neuronală.