學習記憶的分子機制-LTP和LTD | 【突觸可塑性】有兩個典型的例子: 長時程抑制,LTD; 長時程增強,LTP。 → 我們以【鼠的小腦皮層的可塑性】為例來介紹【LTD】, 以【海馬】的【CA3-CA1神經(jīng)元】突觸可塑性來介紹【LTP】。 → 【小腦】的【LTD】發(fā)生在【兩個突觸前輸入神經(jīng)元】 即【平行纖維】和【上行纖維】 以及一個【突觸后神經(jīng)元】 即【浦肯野細胞】之間。 → 來自【平行纖維】的刺激可以【興奮突觸后】的【浦肯野細胞】, 但如果【同時興奮】【上行纖維】和【平行纖維】, → 那么后面再單獨興奮【平行纖維】, 在突觸后的【浦肯野細胞中】記錄到的反應 就會有一個【明顯的降低】。 → 而且這個【降低】可以持續(xù)一個比較長的時間, 這個現(xiàn)象就是【LTD】長時程抑制。 → 【LTD】的分子機制, 模擬圖【突觸中間】為【突觸后的浦肯野細胞】的【樹突】, 【右側(cè)】是【平行纖維的軸突末梢】, 【左側(cè)】為【上行纖維的軸突末梢】。 → 當【平行纖維興奮時】, 釋放神經(jīng)遞質(zhì)【谷氨酸】, 它作用到【突觸后膜】, → 【突觸后膜】存在兩種【谷氨酸受體】, 【AMPA 受體】和【G蛋白偶聯(lián)受體】。 → 一種是【AMPA 受體】, 這是一種【谷氨酸門控的鈉離子通道】, 當【谷氨酸】結(jié)合到【AMPA 受體】上時, 【通道開放】, 【胞外的鈉離子會內(nèi)流】, 使得【突觸后的神經(jīng)元】發(fā)生興奮。 → 【突觸后膜上另一種谷氨酸受體】是【代謝型的谷氨酸受體】, 是一種【G蛋白偶聯(lián)受體】, 它在【結(jié)合了谷氨酸之后】, 可以【活化 G蛋白】并激活細胞內(nèi)的【磷脂酶 C】, 【磷脂酶 C】可以催化產(chǎn)生【甘油二酯】和【三磷酸肌醇】。 它們在【高鈣濃度下】可以活化【蛋白激酶 C】。 → 如果【上行纖維】此時也【興奮】, 則可以激活【突觸后】的【電壓敏感】的【鈣離子通道】, 使得【鈣離子發(fā)生內(nèi)流】, 細胞內(nèi)的【鈣離子濃度升高】, 繼而【活化蛋白激酶 C】。 → 【蛋白激酶 C】可以【磷酸化】【AMPA 受體 的亞基】, 促進【AMPA 受體】的內(nèi)化, 使得【突觸后膜上的 AMPA 受體】數(shù)量減少。 → 此后【平行纖維興奮】釋放的【谷氨酸】 所能引起的【突觸后興奮幅度】 就會有一個【大幅度的降低】, 并能夠持續(xù)一個比較長的時間。 → 這就是 LTD 長時程抑制的分子機制。 可見(LTD)的發(fā)生需要同時滿足以下幾個條件: 第一, 【上行纖維激活】造成的【突觸后胞內(nèi)鈣離子濃度升高】; → 第二, 【AMPA 受體激活】導致的【胞內(nèi)鈉離子濃度升高】; → 第三, 通過突觸后膜上的【代謝型谷氨酸受體】激活【蛋白激酶 C(PKC)】
|