18.10: Долговременная депрессия

Долгосрочная депрессия, или LTD, является одним из способов, с помощью которых синаптической пластичности-изменения в силе химических синапсов-может произойти в головном мозге. LTD это процесс синаптической ослабления, что происходит с течением времени между до и постсинаптических нейронных связей. Синаптическое ослабление LTD работает в оппозиции к синаптической укрепления путем долгосрочного потенции (LTP) и вместе являются основными механизмами, которые лежат в основе обучения и памяти.

Механизм концентрации ионов кальция

Если с течением времени, все синапсы максимально укреплены через LTP или какой-либо другой механизм, мозг будет плато в эффективности решений обучения и формирования новых воспоминаний трудно. LTD это способ подрезать слабые синапсы тем самым высвободив ресурсы и положить гибкость обратно в центральную нервную систему. Один механизм LTD зависит от количества ионов кальция в постсинаптических нейронах после пресинаптической стимуляции. Нечастые или низкие уровни пресинаптической стимуляции приводят к низкому притоку ионов кальция и, следовательно, низкой концентрации ионов кальция в постсинаптических нейронах.

Низкая концентрация ионов кальция инициирует сигнальный каскад, который завершается эндоцитозом или удалением из плазменной мембраны рецепторов глутамата no-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA). В результате, постсинаптическая реакция на ту же спорадическую пресинаптическую стимуляцию еще больше ослабевает, так как есть меньше каналов для положительно заряженных ионов для входа и деполяризации мембраны. Нейрон повторно использовать рецепторы АМРА на более позднее время и / или отделяет их в свои составные подразделения.

LTD был впервые описан как происходящих в гиппокампе, где он, как полагают, очистить старые воспоминания. Впоследствии было показано, что LTD происходит во многих областях мозга, таких как мозжечок, стриатум и кора головного мозга. Повсеместное присутствие LTD лежит в основе его важности в надлежащем функционировании мозга.

LTD и болезни

Неисправные механизмы LTD, как полагают, способствуют многочисленным неврологическим и когнитивным расстройствам, таким как зависимость, умственная отсталость и болезнь Альцгеймера. Исследования продолжаются, чтобы лучше понять механизмы LTD, как неврологические расстройства происходят, и разработать методы лечения.