Proprietà funzionali delle diverse unità recettrici nei canali semicircolari isolati di rana

Notevoli differenze nell'adattamento allo stimolo tra le diverse unità recettrici della cresta ampollare sono state messe in evidenza derivando con tecnica microelettrodica i potenziali d'azione da singoli neuroni vestibolari del I ordine. Tuttavia non è stato finora possibile uno studio completo delle differenze tra le singole unità. Nella presente ricerca il problema è stato affrontato mediante l'analisi delle ampiezze dei potenziali d'azione derivati da fascetti di fibre del nervo ampollare. Le diverse unità sono infatti innervate da fibre di diverso diametro ed in queste l'ampiezza dei potenziali d'azione è correlata col diametro stesso. Sono stati utilizzati preparati costituiti dal canale verticale posteriore isolato di rana. La scarica è stata analizzata suddividendo i potenziali d'azione in due classi di ampiezza rispettivamente inferiore e superiore ai 150 microV. Gli stimoli erano costituiti da deflessioni cupolari di ampiezza e direzione predeterminate, ottenute con un dispositivo di microiniezione del liquido contenuto nel canale. Si è osservato che le unità caratterizzate da spikes a basso e medio voltaggio presentano attività spontanea e la loro frequenza di scarica può essere modulata in aumento ed in diminuzione dalle deflessioni cupolari rispettivamente in senso eccitatorio o inibitorio. Queste unità non presentano quindi una soglia ed inoltre sono caratterizzate da scarso adattamento. Le unità caratterizzate da spikes ad alto voltaggio invece non presentano attività spontanea e quindi non possono rivelare deflessioni inibitorie della cupola. Esse inoltre vengono attivate solo da rapide deflessioni cupolari e si adattano rapidamente. Il curaro alla concentrazione di 0,1 mM/1 abolisce selettivamente la risposta delle unità ad alto voltaggio, lasciando praticamente inalterata la risposta delle unità a basso e medio voltaggio. Un'analisi istologica del nervo ampollare ha dimostrato che le fibre di minor diametro (0,8-1 microm) si dividono in 3-4 rami prima di entrare nella cresta ampollare; le fibre più grosse (5-10 microm) non presentano una evidente suddivisione. Se ne è dedotto che nelle unità a basso e medio voltaggio si ha una notevole convergenza degli impulsi da più cellule ciliate su ogni singola fibra, mentre per le unità ad alto voltaggio la convergenza è trascurabile. Questi risultati indicano che sebbene non siano state descritte differenze morfologiche fra le cellule sensoriali, nella cresta ampollare della rana sono presenti unità con caratteristiche di trasduzione molto diverse. Le diverse caratteristiche potrebbero essere dovute sia alla diversa innervazione delle cellule ciliate sia alle caratteristiche delle giunzioni cito- neurali. Si può concludere che i parametri del moto cupolare sono trasmessi ai centri tramite trasduttori di tipo diverso. Infatti le unità a basso voltaggio, scarsamente adattative, trasportano informazioni più strettamente correlate alla posizione della cupola, mentre le unità ad alto voltaggio, che si adattano prontamente, forniscono informazioni più strettamente correlate alla velocità della cupola.