Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
פוטנציאל ארוך טווח, או LTP, הוא אחד הדרכים שבהן יכולים להתרחש שינויים פלסטיים סינפטיים בחוזק של סינפסות כימיות במוח. LTP הוא תהליך של חיזוק סינפטי המתרחש לאורך זמן בין קשרים עצביים פרה ופוסט-סינפטיים. החיזוק הסינפטי של LTP פועל בניגוד להיחלשות הסינפטית של דיכאון לטווח ארוך (LTD) ויחד הם המנגנונים העיקריים העומדים בבסיס הלמידה והזיכרון.
LTP יכול להתרחש כאשר נוירונים פרה-סינפטיים יורים שוב ושוב ומגרים את הנוירון הפוסט-סינפטי. תהליך זה נקרא Hebbian LTP מכיוון שהוא נובע מהשערתו של דונלד הב משנת 1949 כי נוירונים שיורים יחד מחווטים יחד. הגירוי החוזר מנוירונים פרה-סינפטיים גורם לשינויים בסוג ובמספר תעלות היונים בממברנה הפוסט-סינפטית.
שני סוגים של קולטנים פוסט-סינפטיים של הנוירוטרנסמיטר המעורר גלוטמט מעורבים ב-LTP: 1) קולטני N-מתיל-D-אספרטאט או NMDA ו-2) חומצה אלפא-אמינו-3-הידרוקסי-5-מתיל-4-איזוקסאזולפרופיונית או קולטני AMPA. למרות שקולטני NMDA נפתחים עם קישור לגלוטמט, הנקבובית שלהם נחסמת בדרך כלל על ידי יוני מגנזיום המונעים מיונים אחרים בעלי מטען חיובי לחדור לנוירון. עם זאת, גלוטמט המשתחרר מנוירונים פרה-סינפטיים יכול להיקשר לקולטני AMPA פוסט-סינפטיים, ולגרום לזרימה של יוני נתרן שגורמת לדה-פולריזציה של הממברנה. כאשר הממברנה הפוסט-סינפטית עוברת דה-פולריזציה על ידי כניסות פרה-סינפטיות תכופות, יון המגנזיום החוסם את נקבוביות הקולטן של NMDA נעקר, ומאפשר ליוני נתרן וסידן לזרום לתוך הנוירון.
זרימת יוני הסידן המוגברת מתחילה אז מפל איתות שמגיע לשיאו בהחדרת קולטני AMPA נוספים לממברנת הפלזמה. לחלופין, מפל האיתות עשוי לזרחן קולטני גלוטמט ולאפשר להם להישאר פתוחים למשך זמן ארוך יותר ולשפר את ההולכה של יונים טעונים חיובית לתוך התא. כתוצאה מכך, אותו גירוי פרה-סינפטי יעורר כעת תגובה פוסט-סינפטית חזקה יותר בהתחשב בכך שיותר קולטני גלוטמט יופעלו ויונים טעונים חיוביים יותר ייכנסו לנוירון הפוסט-סינפטי. ההגברה המתרחשת ידועה כחיזוק סינפטי או חיזוק.
את הפתגם תרגול מביא לשלמות ניתן להסביר חלקית על ידי LTP. כאשר נלמדת משימה חדשה, מעגלים עצביים חדשים מתחזקים באמצעות LTP. לאחר כל חזרה של תרגול, החוזק הסינפטי במעגלים העצביים מתחזק, ובקרוב ניתן לבצע את המשימה בצורה נכונה ויעילה. הקשרים החדשים שהתחזקו יכולים להימשך בין דקות לשבועות או יותר אם הגירוי הפרה-סינפטי נמשך, כלומר בכל פעם שמבוצעת המשימה, ה-LTP נשמר.
כאשר LTP מתפקד כרגיל, אנו יכולים ללמוד וליצור זיכרונות בקלות. עם זאת, חריגות ב-LTP היו מעורבות בהפרעות נוירולוגיות וקוגניטיביות רבות כגון מחלת אלצהיימר, אוטיזם, התמכרות, סכיזופרניה וטרשת נפוצה. הבנה טובה יותר של המנגנונים שמאחורי LTP עשויה להוביל בסופו של דבר לטיפולים.
הגברה סינפטית היא תהליך LTP ארוכת-טווח, או של חיזוק סינפטי המתרחש לאורך זמן, בין חיבורי נוירונים פרה-סנפטי ופוסט-סינפטי. במנגנון אחד, כאשר נוירונים פרה-סינפטיים יורים"שוב ושוב ומעוררים את התא הפוסט-סינפטי, פעולה זו גורמת לשינויים בסוג ובמספר ומעוררים את התא הפוסט-סינפטי, פעולה זו גורמת לשינויים בסוג ובמספר של תעלות יונים בקרום הפוסט-סינפטי, כגון בסוג אחד של קולטני גלוטמט שנקראים N-מתיל-D-אספרטט, או NMDA. קולטני NMDA בדרך כלל מושבתים על ידי יוני מגנזיום.
עם זאת, בזמן דפולריזציה חזקה בעקבות גירוי המשכי, יוני המגנזיום מורחקים, מה שמאפשר ליוני סידן להיכנס. זרימת סידן זו יוזמת סדרת תגובות איתות אשר מסתיימת בסוג שני של קולטני גלוטמט, 5-אמינו-3-הידקוסי-α חומצה מתיל-4-איזוקסאזול-פרופנואית, AMPA בקיצור, שמוטמעים בתוך הקרום. במקרה זה, יותר יונים חיוביים זורמים לתוך הנוירון, מה שמגביר תגובה פוסט-סינפטית לאותו הגירוי הסינפטי.
LTP היא חיונית ללמידה והיא אחת הדרכים להסביר את האמרה, תרגול מביא לשלמות"שכן התגובה המוגברת יכולה להימשך דקות עד שבועות, ואף יותר, אם ימשך הגירוי הפרה-סינפטי.
Nervous System
107.6K צפיות
Nervous System
117.0K צפיות
Nervous System
105.1K צפיות
Nervous System
54.3K צפיות
Nervous System
234.5K צפיות
Nervous System
95.9K צפיות
Nervous System
147.0K צפיות
Nervous System
148.7K צפיות
Nervous System
33.6K צפיות
Nervous System
135.8K צפיות
