Back to chapter

18.10:

Uzun Süreli Depresyon

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Long-term Depression

Languages

Share

– [Anlatıcı] Uzun dönem depresyon ya da UDD, presinaptik ve postsinaptik nöron bağlantıları arasında zaman içinde oluşan bir sinaptik zayıflama sürecidir. UDD’yi meydana getiren mekanizma, presinaptik stimülasyon sonrasında postsinaptik nörona ulaşan kalsiyum iyonlarının miktarına bağlıdır. Sık olmayan presinaptik stimülasyondan kaynaklı düşük kalsiyum yoğunluğu, endositozla sonuçlanan bir sinyaller serisini başlatabilir ya da membrandaki AMPA glutamatlarının yok olmasıyla sonuçlanabilir. Aynı düzensiz presinaptik stimülasyona yönelik postsinaptik tepki daha da zayıflar. Bu yüzden UDD öğrenme açısından önemlidir çünkü kullanılmayan ya da nadiren kullanılan sinapslar zayıflar ve hatta törpülenebilir. Nöron tarafından UDD’nin daha önemli sinapsları güçlendirmesi gibi başka işlevler için kaynakların ve alanın serbest bırakılması gerekir.

18.10:

Uzun Süreli Depresyon

Uzun süreli depresyon veya LTD, beyinde sinaptik plastisitenin (kimyasal sinapsların gücündeki değişiklikler) ortaya çıkmasının yollarından biridir. LTD, pre ve postsinaptik nöronal bağlantılar arasında zaman içinde meydana gelen sinaptik zayıflama sürecidir. LTD'nin sinaptik zayıflaması, uzun vadeli güçlendirme (LTP) ile sinaptik güçlenmeye karşı çalışır ve birlikte öğrenme ve hafızanın altında yatan ana mekanizmalardır.

Kalsiyum İyon Konsantrasyon Mekanizması

Zamanla, tüm sinapslar LTP veya başka bir mekanizma ile mümkün olduğunca güçlendirilirse, beyin öğrenme ve yeni anılar oluşturma konusunda zorlanmaya başlayacak, plato evresine girecektir. LTD, daha zayıf sinapsları yok etmenin, böylece kaynakları serbest bırakmanın ve merkezi sinir sistemine esneklik kazandırmanın bir yoludur. LTD'nin meydana geldiği mekanizmalardan biri, presinaptik stimülasyondan sonra postsinaptik nörondaki kalsiyum iyonlarının sayısına bağlıdır. Seyrek veya düşük presinaptik stimülasyon seviyeleri, düşük kalsiyum iyonu akışına ve sonuç olarak postsinaptik nöronda düşük kalsiyum iyonu konsantrasyonuna yol açar.

Düşük kalsiyum iyonu konsantrasyonu, endositoz veya &alfa;-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazolepropiyonik asit (AMPA) glutamat reseptörlerinin plazma membranından çıkarılmasıyla sonuçlanan bir sinyal kaskadını başlatır. Sonuç olarak, aynı sporadik presinaptik stimülasyona postsinaptik yanıt daha da zayıflar, çünkü pozitif yüklü iyonların membrana girmesi ve depolarize edilmesi için daha az kanal vardır. Nöron, AMPA reseptörlerini daha sonra yeniden kullanır ya da bunları kurucu alt birimlerine parçalar.

LTD’nin ilk olarak eski anıları temizlediğine inanılan hipokampusta meydana geldiği tanımlandı. Daha sonra, beyincik, striatum ve korteks gibi birçok beyin bölgesinde meydana geldiği gösterilmiştir. LTD'nin her yerde bulunması, beynin düzgün işleyişindeki öneminin kalbinde yer almaktadır.

LTD ve Hastalık

LTD'nin hatalı işlev mekanizmalarının bağımlılık, mental retardasyon ve Alzheimer hastalığı gibi çok sayıda nörolojik ve bilişsel bozukluğa katkıda bulunduğu düşünülmektedir. LTD'nin mekanizmalarını, nörolojik bozuklukların nasıl ortaya çıktığını ve tedavilerin nasıl geliştirilebileceği konusunda araştırmalar devam etmektedir.

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]