HJERNEN FRA TOPP TIL BUNN

Long-term potentiation (LTP) er en prosess der synapser er styrket. Det har vært gjenstand for mye forskning, på grunn av sin sannsynlig rolle i flere typer minne. LSP er det motsatte av langsiktig depresjon (LTD). I LTP, etter intens stimulering av presynaptic nevron, amplituden av den postsynaptiske nevron svar øker., Stimulus brukes er vanligvis av kort varighet (mindre enn 1 sekund), men med høy frekvens (over 100 Hz). I den postsynaptiske nevron, dette stimulus fører til tilstrekkelig depolarization å evakuere magnesium-ioner som blokkerer NMDA reseptoren, slik at store mengder kalsium ioner for å angi dendrite.

Disse kalsium ioner er ekstremt viktig intracellulære budbringere som aktiverer mange enzymer ved å endre deres konformasjon. En av disse enzymene er calmoduline, som blir aktiv når fire kalsium ioner binder seg til det., Det blir da Ca2+/calmodulin, den viktigste second messenger for PRODUKSJONSPLANLEGGING. Ca2+/calmodulin så i sin tur aktiverer andre enzymer som spiller sentrale roller i denne prosessen, for eksempel adenylate cyclase og Ca2+/calmodulin-avhengig protein kinase II (CaM kinase II). Disse enzymene i sin tur endre den romlige konformasjon av andre molekyler, vanligvis ved å legge til en ion-fosfat til dem. Denne felles katalytisk prosess som kalles phosphorylation.,

Dermed aktivert adenylate cyclase produserer syklisk adenosin mono-fosfat (cAMP), som i sin tur catalyzes aktiviteten til en annen protein kinase A (eller PKA). Med andre ord, det er en vanlig kaskade av biokjemiske reaksjoner som kan ha mange ulike effekter. For eksempel, PKA phosphorylates av AMPA-reseptorer, som tillater dem å forbli åpne lenger etter glutamat binder seg til dem. Som et resultat, postsynaptiske nevron blir ytterligere depolarized, og dermed bidra til LTP., Andre eksperimenter har vist at CREB protein er et annet mål for PKA. CREB spiller en viktig rolle i gentranskripsjon, og aktivering fører til etablering av nye AMPA-reseptorer, som kan øke synaptisk effektivitet fortsatt videre. Den andre enzym som aktiveres av Ca2+/calmodulin, CaM kinase II, har en egenskap som er avgjørende for persistens av LTP: det kan phosphorylate seg selv! Dens enzymatisk aktivitet fortsetter lenge etter at kalsium har blitt evakuert fra cellen og Ca2+/calmodulin har blitt deaktivert., CaM kinase II kan så i sin tur phosphorylate av AMPA-reseptorer, og sannsynligvis andre proteiner, slik som KART kinases, som er involvert i byggingen av dendrites, eller NMDA reseptorer seg selv, som kalsium konduktans ville være økt ved denne phosphorylation.

for Å gi en ide om kompleksiteten av metabolske sekvenser ansvarlig for LSP, vil vi nevne tre av de andre enzymer i dag blir studert., Protein kinase C (PKC) ser ut til å phosphorylate AMPA-reseptorer på samme sted som CaM kinase II. Inhibitor 1 (u I1) ser ut til å være aktivert av PKA og hindre fosfatase 1 fra dephosphorylating AMPA reseptorer. Og tyrosin kinase SRC kan aktiveres direkte av AMPA-reseptorene, og deretter phosphorylate den NMDA reseptorer.,

I tillegg til alle de postsynaptiske mekanismer involvert i etableringen av LSP, det har lenge vært hevdet at noen presynaptic endringer skje i løpet av de påfølgende vedlikehold fase. Men visse modifikasjoner, for eksempel en økning i mengden av glutamat, utgitt av presynaptic nevron, ville antyde tilstedeværelsen av en retrograd messenger som går tilbake til denne nevron og modifiserer det., Fordi nitrogenoksid (NO) er en gass som i sin naturlige tilstand, og kan dermed spre gjennom cellemembraner, det ville være en ideell kandidat for denne rollen. Men engasjement er fortsatt gjenstand for mye debatt og uenighet.