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.