Длительная депрессия
В нейрофизиологии длительная депрессия ( ДД ) представляет собой зависимое от активности снижение эффективности нейронных синапсов , продолжающееся несколько часов или дольше после продолжительного структурированного стимула. LTD возникает во многих областях ЦНС с различными механизмами в зависимости от области мозга и прогресса развития. [1]
Как процесс, противоположный долговременной потенциации (LTP), LTD является одним из нескольких процессов, которые служат для избирательного ослабления определенных синапсов, чтобы конструктивно использовать усиление синапсов, вызванное LTP. Это необходимо, потому что, если позволить синапсам продолжать увеличивать силу, они в конечном итоге достигнут предельного уровня эффективности, что будет препятствовать кодированию новой информации. [2] И LTD, и LTP являются формами синаптической пластичности .
LTD в гиппокампе и мозжечке были охарактеризованы лучше всего, но есть и другие области мозга, в которых механизмы LTD понятны. [1] Также было обнаружено, что LTD встречается в различных типах нейронов, которые высвобождают различные нейротрансмиттеры, однако наиболее распространенным нейротрансмиттером, участвующим в LTD, является L-глутамат. L-глутамат действует на рецепторы N-метил-D-аспартата ( NMDAR ), рецепторы α-амино-3-гидрокси-5-метилизоксазол-4-пропионовой кислоты ( AMPAR ), каинатные рецепторы ( KAR ) и метаботропные рецепторы глутамата ( mGluR). ) во время ООО. Это может быть результатом сильной синаптической стимуляции (как это происходит в мозжечковых клетках Пуркинье ).) или от постоянной слабой синаптической стимуляции (как в гиппокампе ). Долгосрочное потенцирование (LTP) — процесс, противоположный LTD; это длительное увеличение синаптической силы. В совокупности LTD и LTP являются факторами, влияющими на синаптическую пластичность нейронов. Считается, что LTD в основном возникает в результате снижения плотности постсинаптических рецепторов , хотя также может играть роль снижение высвобождения пресинаптических нейротрансмиттеров. Было высказано предположение, что мозжечковая LTD важна для моторного обучения . Однако вполне вероятно, что другие механизмы пластичности также играют роль. Гиппокамп LTD может быть важен для очистки старых следов памяти. [3] [4] LTD гиппокампа/коры может зависеть отРецепторы NMDA , метаботропные глутаматные рецепторы (mGluR) или эндоканнабиноиды . [5] Результатом молекулярного механизма, лежащего в основе LTD, в мозжечке является фосфорилирование глутаматных рецепторов AMPA и их элиминация с поверхности синапса параллельное волокно - клетка Пуркинье (PF-PC). [6]
Для нейронов очень важно поддерживать переменный диапазон нейронного выхода. Если бы синапсы подкреплялись только положительной обратной связью , они в конечном итоге пришли бы к состоянию полного бездействия или чрезмерной активности. Чтобы нейроны не становились статичными, существуют две регулирующие формы пластичности, обеспечивающие отрицательную обратную связь : метапластичность и масштабирование. [7] Метапластичность выражается в изменении способности провоцировать последующую синаптическую пластичность, включая LTD и LTP . [8] Модель Биненштока, Купера и Манро .(модель BCM) предполагает, что существует определенный порог, так что уровень постсинаптического ответа ниже порога приводит к LTD, а выше его приводит к LTP. Теория BCM также предполагает, что уровень этого порога зависит от среднего количества постсинаптической активности. [9] Было обнаружено, что масштабирование происходит, когда сила всех возбуждающих входов нейрона увеличивается или уменьшается. [10] LTD и LTP совпадают с метапластичностью и синаптическим масштабированием для поддержания правильной функции нейронной сети.
