18.10: Depressão de Longa Duração

A depressão a longo prazo, ou LTD, é uma das maneiras pelas quais a plasticidade sináptica—alteração na força das sinapses químicas—pode ocorrer no cérebro. LTD é o processo de enfraquecimento sináptico que ocorre ao longo do tempo entre conexões neuronais pré e pós-sinápticas. O enfraquecimento sináptico da LTD funciona em oposição ao fortalecimento sináptico por uma potencialização de longo prazo (LTP) e juntos são os principais mecanismos que servem de base para a aprendizagem e memória.

Mecanismo de Concentração de Iões de Cálcio

Se com o tempo, todas as sinapses forem maximamente fortalecidas através da LTP ou de algum outro mecanismo, o cérebro iria atingir um limite de eficiência, dificultando a aprendizagem e a formação de novas memórias. LTD é uma maneira de podar sinapses mais fracas, libertando recursos e dando novamente flexibilidade ao sistema nervoso central. Um mecanismo pelo qual a LTD ocorre depende do número de iões de cálcio no neurónio pós-sináptico após a estimulação pré-sináptica. Níveis pouco frequentes ou baixos de estimulação pré-sináptica levam ao baixo influxo de iões de cálcio e, consequentemente, baixa a concentração de iões de cálcio no neurónio pós-sináptico.

A baixa concentração de iões de cálcio inicia uma cascata de sinalização que culmina na endocitose ou remoção de receptores de glutamato de ácido α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolepropiónico (AMPA) da membrana plasmática. Como resultado, a resposta pós-sináptica à mesma estimulação pré-sináptica esporádica é ainda mais enfraquecida, uma vez que há menos canais para iões carregados positivamente entrarem e despolarizarem a membrana. O neurónio reutiliza posteriormente os receptores AMPA e/ou separa-os nas suas subunidades constituintes.

A LTD foi descrita pela primeira vez como ocorrendo no hipocampo, onde se pensa que limpa memórias antigas. Posteriormente, tem sido mostrado que a LTD ocorre em muitas regiões cerebrais, como o cerebelo, o estriado e o córtex. A presença ubíqua da LTD está por trás da sua importância no bom funcionamento cerebral.

LTD e Doenças

Acredita-se que mecanismos defeituosos da LTD contribuam para numerosos distúrbios neurológicos e cognitivos, como vício, atraso mental e doença de Alzheimer. Investigações estão em curso para entender melhor os mecanismos da LTD, como ocorrem os distúrbios neurológicos e desenvolver tratamentos.