Potenziali postsinaptici

Nel 1942, Stephen Kuffler, dopo numerosi esperimenti sulle fibre di muscolo di rana, concluse che l'arrivo di un potenziale d'azione nella terminazione presinaptica poteva causare una depolarizzazione locale della membrana postsinaptica ed iniziare in tal modo la propagazione di un potenziale d'azione attraverso il muscolo. Le variazioni di potenziale avevano la massima ampiezza in corrispondenza della placca motrice e si attenuavano allontanandosi da questa e, pertanto, furono chiamati potenziali di placca, o più genericamente, potenziali postsinaptici. Infatti, analogamente ai neuroni, le fibre muscolari hanno un potenziale di riposo attraverso le loro membrane. Quindi, in analogia, se si inserisce un microelettrodo all'interno di una fibra muscolare, in un punto distante qualche millimetro dalla placca motrice, è possibile registrare sia questo potenziale di riposo che il potenziale d'azione. Per capire la natura della sinapsi neuromuscolare si usarono agenti farmacologici in grado di interferire con le reazioni biochimiche che vi hanno luogo. Per esempio, se una preparazione nervo-muscolo di rana viene trattata con il curano, un veleno, a concentrazioni sempre maggiori, ad una certa concentrazione si ha un improvvisa soppressione del potenziale d'azione del muscolo il quale non è più in grado di contrarsi.  Si vide che quando la concentrazione del curano viene aumentata gradualmente, si osserva che il potenziale d'azione del muscolo si origina sempre a partire da una depolarizzazione ma la pendenza iniziale della fase ascendente non è così rapida come accade in un normale potenziale d'azione muscolare. Aumentando la concentrazione del curano si osserva un ulteriore riduzione del potenziale postsinaptico, fin quando un eccessiva concentrazione di questo veleno causa una riduzione del potenziale al di sotto del valore soglia e non si registra più alcun potenziale.  Questi risultati suggeriscono che il curano possa interferire con la trasmissione sinaptica bloccando la generazione dei potenziali sinaptici proporzionalmente alla concentrazione. Inoltre, fu notato, che se l'elettrodo di registrazione veniva inserito un certo numero di volte a distanze progressivamente maggiori dalla placca motrice, l'ampiezza del potenziale postsinaptico misurato calava in modo esponenziale alla distanza . Quindi, si concluse, che a differenza del potenziale d'azione, che si propaga in virtù della sua natura rigenerativa, il potenziale sinaptico diffonde passivamente e pertanto decade con la distanza.