18.10:
التخميد العصبي طويل الأمد
18.10:
التخميد العصبي طويل الأمد
التثبيط طويل المدى ، أو LTD ، هي إحدى الطرق التي يمكن من خلالها للدونة المتشابكة _ التغيير في قوة المشابك الكيميائية _ أن تحدث في الدماغ. التثبيط طويل المدى هي عملية ضعف التشابك الذي يحدث بمرور الوقت بين الاتصالات العصبية قبل وبعد المشبكي. يعمل الضعف المشبكي للتثبيط طويل المدى في مواجهة تقوية المشابك عن طريق التقوية طويلة المدى (LTP) وهما معاً الآليات الرئيسية التي يقوم عليها التعلم والذاكرة.
آلية تركيز أيونات الكالسيوم
إذا تم تعزيز جميع نقاط الاشتباك العصبي بمرور الوقت إلى أقصى حد من خلال التقوية طويلة المدى أو بعض الآليات الأخرى ، فإن الدماغ سوف يستقر في الكفاءة مما يجعل التعلم وتكوين ذكريات جديدة أمراً صعباً. التثبيط طويل المدى هي طريقة لتقليم نقاط الاشتباك العصبي الأضعف وبالتالي تحرير الموارد وإعادة المرونة إلى الجهاز العصبي المركزي. تعتمد إحدى الآليات التي يحدث بها التثبيط طويل المدى على عدد أيونات الكالسيوم في الخلايا العصبية بعد المشبكي بعد التحفيز قبل المشبكي. تؤدي المستويات النادرة أو المنخفضة من التحفيز قبل المشبكي إلى انخفاض تدفق أيونات الكالسيوم وبالتالي انخفاض تركيز أيون الكالسيوم في الخلايا العصبية بعد المشبكي.
بدأ تركيز أيون الكالسيوم المنخفض سلسلة إشارات تبلغ ذروتها في الالتقام الخلوي أو إزالة مستقبلات الجلوتامات α-أمينو-٣-هيدروكسي-٥-ميثيل-٤-ايسيومازول بروبونبيك (AMPA) من غشاء البلازما. نتيجة لذلك ، تضعف استجابة ما بعد المشبك لنفس التحفيز المتقطع قبل المشبكي ، نظراً لوجود عدد أقل من القنوات للأيونات الموجبة للدخول وإزالة استقطاب الغشاء. تعيد الخلية العصبية استخدام مستقبلات AMPA في وقت لاحق و/أو تفصلها في وحداتها الفرعية المكونة لها.
تم وصف التثبيط طويل المدى لأول مرة على أنه يحدث في الحُصين ، حيث يُعتقد أنه يزيل الذكريات القديمة. في وقت لاحق ، ثبت أن التثبيط طويل المدى يحدث في العديد من مناطق الدماغ مثل المخيخ ، والمخطط ، والقشرة. إن الوجود في كل مكان للتثبيط طويل المدى يوضح أهميته في الأداء السليم للدماغ.
التثبيط طويل المدى و المرض
يُعتقد أن الآليات المعطلة للتثبيط طويل المدى تساهم في العديد من الاضطرابات العصبية والمعرفية مثل الإدمان والتخلف العقلي ومرض الزهايمر. البحث مستمر لفهم آليات التثبيط طويل المدى بشكل أفضل ، وكيفية حدوث الاضطرابات العصبية ، وتطوير العلاجات.
Suggested Reading
Kukushkin, Nikolay Vadimovich, and Thomas James Carew. “Memory Takes Time.” Neuron 95, no. 2 (July 19, 2017): 259–79. [Source]
Lüscher, Christian, and Robert C. Malenka. “NMDA Receptor-Dependent Long-Term Potentiation and Long-Term Depression (LTP/LTD).” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 4, no. 6 (June 1, 2012): a005710. [Source]