对突触的可塑性的分析与探讨

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浅谈学习记忆中的突触可塑性

浅谈学习记忆中的突触可塑性

浅谈学习记忆中的突触可塑性学习记忆是脑的基本功能,学习记忆作为脑内高级活动之一,其实质是信号转导和处理问题,而一切功能的产生都是以特定结构为基础的。

人类大脑包含数千亿神经元。

突触是指一个神经元与另一个神经元的连接点,它是神经元间信息传递的基础。

1突触可塑性突触可塑性即突触传递效率在某些因素的作用下可出现不同程度的持续性上调或下调的特性。

广义的突触可塑性包括突触传递可塑性、突触发育可塑性和突触形态可塑性。

一般如未作特殊说明, 即指突触传递可塑性。

突触可塑性是神经科学领域近年来进展最快、取得成果最大的研究领域。

2突触前可塑性的结构基础及分子机制突触前可塑性的结构基础主要有3个:突触囊泡、囊泡内的神经递质以及突触活动区。

突触前待释放的囊泡数量与释放概率有关,数量越多,释放概率增大,突触后反应也相对增强。

囊泡内的递质浓度是相同的,所以囊泡体积越大其递质含量越多。

突触活动区是指搭靠在突触前膜囊泡与电压依赖型钙通道蛋白紧密镶嵌而成的致密区。

突触活动区的数量与面积大小并非一成不变,而是在发育后神经活动过程中受到调节而变化。

突触前末梢内蛋白质形成是突触可塑性关键因素之一。

囊泡膜和突触前膜的融合是突触前神经递质释放的关键,它们之间的融合需要依赖SNARR( soluble NSF attachment protein receptor) 核心复合体的形成。

因此,所有介导囊泡融合的分子和所有参与囊泡内吞的分子都有可能参与调节突触囊泡的形态发生和神经递质释放,包括钙离子感受器、各种蛋白激酶、多种突触囊泡膜蛋白。

G蛋白可能通过钙离子通道的作用改变其动力学,从而影响钙离子内流。

当胞内钙离子浓度增高时,激活各种蛋白激酶,调节神经递质的合成,并使大量储存囊泡内处于制动状态的突触囊泡膜蛋白被CaMKⅡ磷酸化而解聚,从而动员待释放囊泡进入释放状态。

同时,作为钙离子感受器的囊泡蛋白通过磷酸化与去磷酸化来调节胞吐过程。

而一些钙离子敏感的酶类如钙调神经磷酸酶等可对胞吐进行负调控。

神经科学中突触可塑性的研究

神经科学中突触可塑性的研究

神经科学中突触可塑性的研究神经科学中的突触可塑性神经元是构成神经系统最基本的单位。

在神经元之间和神经元与肌肉细胞之间,存在着一种名为突触的连接结构,通过突触进行信息传递。

突触可塑性是指神经元之间的突触连接强度可发生改变的现象,这一现象在神经科学中被广泛研究。

突触可塑性的发现神经科学家已经知道神经元之间的连接结构约100年了,但突触可塑性的发现要迟于此。

在1950年代初期,神经科学家发现一种称为长时程增强(LTP)的神经元突触连接强度的转换现象。

在2000年以后,神经科学家也发现了一种叫做长时程抑制(LTD)的转换现象。

突触可塑性的分子基础随着技术的进步,神经科学家们逐渐了解到神经元之间突触可塑性的分子机制。

在大多数突触中,LTP是由一种叫做NMDA受体的分子信号机制介导的。

NMDA受体有两种位点,其中一个位点对于谷氨酸的结合非常敏感,另一个位点只有在神经元去极化时才会变得敏感。

因此,从电生理和化学两方面可以证明,NMDA受体和去极化进程密切相关。

但是,作为神经元间突触连接强度转换现象的一部分,LTD的分子机制更为复杂。

LTD的信号机制不仅涉及到细胞内信号机制,而且还涉及到含有多种分子的蛋白质复合物的转移。

突触可塑性的研究意义突触可塑性在神经系统中扮演着至关重要的角色。

它有助于我们理解不同神经元之间是如何相互协调的,并帮助我们揭示大脑发育和学习记忆等基本生理过程。

许多神经系统疾病,如阿尔茨海默病、抑郁症和精神分裂症等,都与突触可塑性的发生和变化有关。

神经科学家根据突触可塑性的研究成果,提出了一种新的药物促进神经可塑性理论。

这种理论认为通过影响神经元之间的突触连接,在某种程度上可以预防一些神经系统疾病的发生。

突触可塑性的未来研究方向随着技术的进步,突触可塑性的研究也得到了进一步发展。

未来神经科学家将继续研究突触可塑性的分子机制,探索突触可塑性参与大脑发育和记忆形成的方式。

同时,神经科学家也将研究如何扰动差异性和不同大小的神经元之间的连接强度,以帮助寻找一种特定的突触可塑性模式,从而应对神经系统疾病。

神经系统中的突触可塑性及其机制研究

神经系统中的突触可塑性及其机制研究

神经系统中的突触可塑性及其机制研究神经系统是人类复杂生命活动的基础之一。

它通过神经元和神经元之间的联接,在整个身体内传递信息和指令。

而在神经元之间的联接中,突触起着至关重要的作用。

突触可塑性被认为是神经系统发展和适应性学习的关键因素之一。

本文将探讨突触可塑性的机制和其在神经系统中的重要性。

突触可塑性的机制突触是神经元之间进行信息传递的地方。

突触的可塑性指的是其在不同情况下能够对传递信息的强度和速度进行调整和改变。

突触可塑性的机制包括突触前神经元、突触后神经元和周围环境三个方面。

突触前神经元主要通过共同释放神经递质来调节突触的强度。

神经递质是神经系统中传递信息的物质,常见的神经递质包括多巴胺、乙酰胆碱和谷氨酸等。

此外,突触后神经元还能通过调节其内部物质的代谢和释放量,改变突触的可塑性。

而突触周围的环境,如神经元的结构和形状变化、神经递质浓度不同等,也能影响突触的可塑性。

突触的可塑性机制具有复杂性和多样性。

科学家们在研究中发现,不同类型的突触有着不同的可塑性机制。

例如,一些突触会精确控制神经递质的释放时间和数量,以实现不同的信息传递。

而其他类型的突触则更为灵活,能够快速适应不同的刺激信息和环境条件。

这种多样性的可塑性机制为神经系统的复杂信息处理提供了关键支持。

突触可塑性的重要性突触可塑性在神经系统中具有重要作用,不仅在日常的生理功能中,也在神经科学的研究中得到广泛应用。

首先,突触可塑性能够帮助我们适应和学习。

通过突触的可塑性机制,神经系统能够快速地适应外界环境的变化,从而实现人体机能的调节和适应。

同时,在学习和记忆方面,神经元之间的突触连接变化也起到了关键作用。

学习和记忆往往需要大量的神经元之间的信息传递和突触活化,这些都依赖于突触的可塑性。

神经系统的可塑性以及学习和记忆中的作用,已经成为神经科学和认知科学领域的研究热点。

其次,突触可塑性还在神经系统疾病的研究中发挥极大的作用。

一些神经系统疾病,如帕金森病、阿尔茨海默症等,均与神经元突触功能失调有关。

神经科学中的突触可塑性及其意义

神经科学中的突触可塑性及其意义

神经科学中的突触可塑性及其意义神经科学是研究神经系统功能和结构的学科,突触可塑性则是神经科学中十分重要的研究领域。

突触可塑性是指突触连接的强度和性质随神经系统中的活动而变化的现象,被认为是神经信息传递和学习记忆形成的基础。

本文将阐述突触可塑性的特点、机制以及在神经系统功能、疾病和治疗方面的意义。

一、突触可塑性的特点突触可塑性是指突触连接的强度和性质会随着神经系统中的活动而变化。

这种变化可以持续很长时间,甚至是永久的。

其模式包括增强和抑制。

增强作用是指神经元之间的连接强化,从而使神经元被更容易激活。

抑制作用是指神经元之间的连接变弱,从而使其在之后更难以激活。

突触可塑性是一个高效的神经系统信息传递调节机制,在生物进化过程中具有重要的优势。

例如,大脑可以通过突触可塑性在很短的时间内改变神经元之间的通讯方式,从而对环境做出快速反应,这也是动物在生存和繁衍中不可或缺的生物学基础。

二、突触可塑性的机制突触可塑性的机制主要包括前突触和后突触两个方面。

前突触是指神经元释放到突触前端的神经递质的机制。

细胞内的电流脉冲会引发电压门控的钙通道开放,从而使细胞内的钙离子浓度升高,钙离子能够触发突触前端的囊泡释放神经递质。

神经递质在突触间隙内形成信号,激活相关的拮抗或增强通路。

后突触是指突触后面的神经元为了响应前突触释放的神经递质而释放的信号。

后突触释放的信号主要由第二信使和突触后细胞膜的离子通道控制。

神经递质的作用,通过与神经元中的受体结合而产生影响。

这些受体随时可以被激活或被抑制,从而通过调节神经递质在突触间隙内的浓度和后突触神经元的反应而产生前突触的调节。

三、突触可塑性在神经系统功能、疾病和治疗方面的意义突触可塑性在神经系统功能、疾病和治疗方面的意义具有十分重要的影响。

1. 神经系统功能的意义突触可塑性是神经系统最基本的适应性和学习能力的基础。

在大脑中,突触可塑性是记忆形成和学习的基础。

人们学习新知识时,原有的突触被加强或削弱,从而有效地存储和检索信息。

大脑中的突触可塑性

大脑中的突触可塑性

大脑中的突触可塑性人类的记忆力和学习能力是建立在神经元和突触连接的基础上的。

而神经元之间的信号传递依赖于突触,它是神经元间的信息通道。

突触可塑性是指神经元之间的连接能够改变或调整。

简单来说,突触可塑性就是神经元间信息传递通道能够随着大脑的不同需求而调整或改变。

突触可塑性在人类的学习与记忆中发挥了至关重要的作用。

它是学习与记忆的基础,也是神经系统恢复和适应改变的关键。

神经元的连接不是静态的,而是随着环境和其他因素的改变而不断地调整。

突触可塑性是神经元变化基本原则之一,而突触可塑性的实现和学习记忆密切相关。

事实上,突触可塑性是记忆形成中长期记忆存储过程的基础。

通过对某些刺激的体验、感官、认知和情感影响,突触结构和功能的可塑性发生了变化,这种变化反映为人类的学习与记忆过程。

正是突触可塑性,使人类可以从过往的经验中学习和改进,从而适应于新的环境与不同的情境。

形态可塑性和功能可塑性是突触可塑性的两种形式。

形态可塑性是指突触大小、密度和数目的调整。

实验表明,负责学习和记忆细胞的形态结构发生突触变化,非常显著。

许多神经元结构和突触组合形态是可逆可塑性的,非常随需应变。

功能可塑性则是关于突触的生理和电学特性的改变。

纤细分支突纤的增长和变细是一种突触可塑性,也是神经信息系统的一个重要领域。

事实上,神经系统的可塑性内在保障的是大脑对变化自然适应性的一种自动调节能力。

在大脑中,突触可塑性先天与后天的成长、病理学和学习疾病都有直接联系。

例如,神经退化性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病等都与突触的退化相关,神经退化性疾病中有很多突触可塑性和突触超标的机制。

针对这种疾病,目前的治疗方式主要是通过不同的手术、药物和治疗方式进行干预,从而缓解或减少病状。

总体来讲,突触可塑性是神经系统具有高度自适应性的特征之一。

神经元与神经元之间需要相互沟通与配合,这个配合的过程依赖于突触间的交流,而这种交流通常要随着人体中突触的可塑性而发生变化。

神经元突触可塑性的研究与应用

神经元突触可塑性的研究与应用

神经元突触可塑性的研究与应用神经元突触可塑性是指神经元与神经元之间的连接能够发生可逆性的改变,包括突触前和突触后的可塑性。

这种可塑性是神经科学领域的重要研究对象。

在过去的几十年中,神经元突触可塑性的研究不断推动着神经科学领域的发展,并相关应用也在不断推陈出新。

本文将探讨神经元突触可塑性的研究进展、应用及意义。

一、突触前可塑性突触前可塑性是指神经元扩散释放神经递质时,可塑性能够改变释放神经递质的频率、量级和位置等特点。

这种可塑性是常常伴随神经元兴奋活动的发生,并由许多分子和细胞作用产生。

其中,第一型胶质细胞和神经鞘细胞等胶质细胞能分泌突触假体分子,调节突触前递质释放,产生可塑性。

通过突触前可塑性的研究,神经科学家不仅了解了各种神经递质在生理和病理上的作用,也为各种神经元连通方式的调节奠定了基础。

此外,突触前可塑性还应用于治疗神经系统疾病。

例如,脑电刺激将胶质细胞们过度激活,并调节突触前的递质释放,起到治疗神经系统相关疾病的作用。

二、突触后可塑性突触后可塑性是指神经元之间的连接行为已发生改变,即神经元接受传入神经递质的变化。

突触后可塑性包括抑制性和兴奋性突触后可塑性。

(1)抑制性突触后可塑性抑制性突触后可塑性是指 GABA 输送增强和减弱能够在抑制性突触上出现的过程,这一过程是由钙与 GABA 介导的。

这种可塑性的重要性在于抑制性神经元能够更好地调节神经系统的兴奋状态。

不过,过多的突触后可塑性能够导致神经链路的过度抑制,甚至引起疾病。

(2)兴奋性突触后可塑性兴奋性突触后可塑性是指钙流或天然活性物质导致突触后神经元的兴奋性变化,这种可塑性也分为增强和减弱的过程。

这一过程在学习记忆等方面发挥着重要作用。

不仅如此,突触后可塑性在学习与记忆方面也有显著的意义。

神经元之间的突触相互作用为我们的经验和学习提供了一个神经基础。

而神经科学家也已经尝试着利用突触后可塑性来进行治疗。

例如,常用的深脑刺激等治疗方法就是应用了突触后可塑性的原理。

神经科学中的突触可塑性及其研究进展

神经科学中的突触可塑性及其研究进展

神经科学中的突触可塑性及其研究进展随着神经科学研究的不断深入,突触可塑性成为越来越受关注的研究领域。

突触是神经元间的连接点,突触可塑性指的是神经连接强度的变化。

通过突触可塑性机制,神经元可以实现信息的传递、存储和处理,是神经系统实现学习和记忆的基础。

本文将介绍突触可塑性的类型、机制及其重要性,并重点阐述近年来突触可塑性研究的进展。

一、突触可塑性的类型突触可塑性大致可以分为两大类:长时程强化(LTP)和长时程抑制(LTD)。

LTP指的是当神经元间的突触多次活跃时,突触传递的信号强度会增强;而LTD则是神经元间的突触多次活跃时,突触传递的信号强度会减弱。

LTP和LTD共同作用,通过调节神经元间突触的连接强度,实现神经系统的学习和记忆。

二、突触可塑性的机制突触可塑性的机制非常复杂,其中NMDA受体和AMPA受体在LTP和LTD过程中都扮演着重要角色。

当神经元间的突触多次活跃时,突触后膜的NMDA受体会打开。

NMDA受体仅在突触后神经元同时受到输入时才会打开,因此要求突触前神经元的输入与后神经元输入时间的相关性。

打开的NMDA受体会导致钙离子的内流,激活多种信号通路,例如蛋白激酶和cAMP等,从而导致AMPA受体在膜上的数量增加。

AMPA受体是主要的离子通道,其数量增加意味着突触后膜对来自突触前神经元的信号的响应强度也会增加,实现LTP。

LTD过程与LTP过程相似,但输出结果是减弱突触传递信号的效应。

除了NMDA受体和AMPA受体,其他突触相关的信号通路也对突触可塑性产生影响。

例如,cAMP信号通路可以调节突触的短时程可塑性,最终影响突触传递信号的强度。

三、突触可塑性在神经系统中的重要性突触可塑性的重要性在于它是神经系统实现学习和记忆的基础。

通过LTP和LTD机制,神经元可以将信息保存为不同强度的突触连接,从而实现信息的存储和处理。

此外,突触可塑性还能影响神经元之间的信息流动,从而对神经信号的整体传递产生影响。

神经科学中的突触可塑性研究

神经科学中的突触可塑性研究

神经科学中的突触可塑性研究神经科学是研究生物神经系统如何控制行为的科学。

突触是神经元之间连接的关键点,它是神经系统功能的基本单位。

突触可塑性研究是神经科学的一个重要分支,它探究了神经突触连接随时间和环境变化的能力。

突触可塑性的定义突触可塑性是指突触神经元之间的连接强度可以随时间和环境变化的能力。

这意味着突触可以通过一些刺激,在长时间的过程中来改变其传递信息的强度。

例如,长期强化(LTP)和长期抑制(LTD)就是突触可塑性的两种形式。

LTP和LTD简介LTP和LTD是突触可塑性的两种形式。

LTP会增强突触中的某种神经递质的传递效果,这样使得神经元之间的连接更强。

LTD 则会削弱突触中的某种神经递质的传递效果,这样使得神经元之间的连接更弱。

这种调整可以帮助神经元之间更加精细地互动,以达到正确的响应。

突触可塑性的意义突触可塑性的意义在于神经元能够通过学习和记忆来改变连接的强度。

例如,当我们学习一个新技能时,我们的神经元之间的连接可能会改变,这样我们就可以更好地完成任务。

同样的,当我们忘记一件事情时,我们神经元之间的连接也可能会改变,这样我们就可以更加容易地忘记这个记忆。

神经可塑性与神经疾病突触可塑性的研究对于神经疾病的治疗也有重要的意义。

例如,阿尔茨海默病(AD)就是突触可塑性受到损害的疾病。

研究人员通过研究病理性LTP和LTD的过程,已经开始着手研发用于治疗AD的新药物。

这些药物可能会改变神经可塑性的动力学或改善病人的神经可塑性,从而帮助病人恢复正常的神经功能。

突触可塑性研究的进展随着突触可塑性研究的发展,研究人员已经提出了许多对于突触可塑性的机制的分析方法。

其中一种方法是神经元的行为模拟。

通过模拟神经元的活动,研究人员可以更好地了解突触可塑性的机制,包括LTP、LTD和突触清理。

我们现在已经可以对神经系统的运作机制以及神经系统对人类行为的控制方式有更深入的了解。

随着未来神经科学的不断发展,我们可以期待更多突触可塑性相关的发现的出现,这些发现将推动我们更深入地了解大脑,并开发出更好的神经疾病治疗方法。

神经元突触可塑性的机制与研究现状

神经元突触可塑性的机制与研究现状

神经元突触可塑性的机制与研究现状神经元突触可塑性指的是神经元之间的突触连接能够随着学习和记忆等活动而产生结构和功能变化的能力。

这种可塑性是神经系统实现长期记忆形成和神经发育等过程的重要基础。

本文将从突触可塑性的基本机制入手,介绍目前关于突触可塑性研究的现状。

突触可塑性的基本机制突触可塑性的主要机制包括长时程增强(LTP)、长时程抑制(LTD)和突触元件结构和功能的变化。

其中,LTP和LTD是突触长期可塑性的典型表现。

LTP是指一种人工神经元长期记忆过程中神经传递强度的增强。

具体来说,研究人员采用短时间高频刺激神经元的方法,可以导致一定时间内的神经传递强度明显增强,这种结构上的变化就是LTP。

LTD则是相反的过程,即短时间低频电刺激提高突触传递效率之后,随后进行的长期低频刺激可以导致突触传递效率降低的结构变化。

这两种变化在神经元之间的相互联系和协同作用中发挥了重要作用。

突触可塑性的研究现状目前,关于突触可塑性的研究正在不断发展中。

一方面,从基础上探究突触可塑性的机制,研究人员通过大量实验,结合各种技术手段不断深入研究,为我们理解突触可塑性提供了更多的新思路。

另一方面,细胞发育和功能变化研究的突飞猛进,也引发对突触可塑性研究的探讨。

下面对于突触可塑性研究的现状进行三方面的介绍。

1. 机制探究研究人员首先研究了LTP和LTD机制的分子基础。

在此基础上,它们使用加强或削减LTP相应分子级联的方法,来控制在哪些时间内的记忆受到影响。

随着研究的深入,人们开始对LTD的研究更加深入,开展了使用各种体内外方法来研究这一机制的控制。

比如,利用各种新技术来探索玩具公司如何唤醒特定神经元的过程。

此外,一些热门实验方法如多光子荧光成像可以在活体动物中直接观察神经元之间突触联系的动态变化。

2. 治疗临床突触可塑性是神经系统许多功能组织和模型的基本描述和推理。

因此,它在共享和传导临床设定中可能产生很大的作用。

近年来,有一些研究表明这些故障与传统的认知和生物学过程相关,而变化又进一步可发现有多种不同类型的神经可塑性。

神经科学中突触可塑性的机制研究

神经科学中突触可塑性的机制研究

神经科学中突触可塑性的机制研究
神经科学是一门研究神经系统的学科,其中突触可塑性是一个很重要的研究领域。

突触是神经元之间传递信息的重要部分,而突触可塑性则是指突触的结构和功能能够发生可逆的、活跃依赖的变化,从而使神经元的信息传递方式得以改变。

突触可塑性可以通过各种方式来实现,其中最为重要的机制是:长时程增强和长时程抑制。

长时程增强指的是,当神经元经历了一段时间的高频刺激后,其突触的结构和功能将会产生可逆的改变,从而增强其信息传递能力。

长时程抑制则是指相反的过程,即当神经元经历了一段时间的低频刺激后,其突触的信号传递能力会下降。

突触可塑性的机制主要有两种:学习性突触可塑性和休息性突触可塑性。

学习性突触可塑性是指类似于大脑在学习过程中的改变,例如记忆的形成以及由于社交互动和语言等复杂刺激而产生的脑功能增加等。

休息性突触可塑性则是指在睡眠、静息、缺乏感觉等休息状态下产生的可塑性变化。

突触可塑性主要由两种神经调节机制来调控:神经递质和神经营养因子。

神经递质是一种化学物质,主要分布在神经元的前端和突触小结上,能够影响到突触可塑性的发生。

神经营养因子则补充能量、改善基因调控等方方面面,以确保体内细胞能具有足够的再生和抵御各种外界刺激而健康运转。

突触可塑性在神经系统的绝大多数功能中具有重要地位,它不仅参与着神经元信息传递的形成,还是神经系统适应外部环境的重要手段。

近年来,随着神经科学技术的不断发展,突触可塑性的研究正逐步展开全新的格局,为神经科学领域的未来发展提供了新的思路和方法。

神经系统中突触形成和可塑性的研究

神经系统中突触形成和可塑性的研究

神经系统中突触形成和可塑性的研究在神经系统中,神经元之间的连接被称为突触。

这些突触可以在神经系统中进行信息的传递,决定了大脑的功能和行为。

突触形成和可塑性在神经系统中是非常重要的。

在神经系统的早期发育中,突触的形成是必要的。

在胚胎发育中,神经元之间的连接是通过突触的形成来实现的。

在突触形成中,突触前细胞和突触后细胞之间的相互作用起着至关重要的作用。

突触的可塑性是指神经系统中突触的适应能力。

这种可塑性可以使神经元之间的连接进行重塑,增强或者削弱。

这种可塑性是神经系统进行适应环境变化的关键机制。

在突触形成和可塑性的研究中,典型的实验是使用电生理记录技术。

电生理记录技术可以测量神经元之间传递的电信号,以了解神经元之间的连接和可塑性。

突触可塑性的一个重要例子是长时程增益(LTP)和长时程抑制(LTD)。

这两种形式的可塑性被认为是影响神经系统学习和记忆的重要机制。

LTP通常由突触前和突触后神经元之间的相互作用引起。

当神经元之间在同步激活时,会引起神经元之间的突触增强。

这种突触增强可以持续数小时,甚至数天,可以加强神经元之间的连接,改善学习和记忆。

LTD与LTP相反,通常由突触前和突触后神经元之间的相互作用引起。

当突触信号的频率较低时,突触的弱化会发生,并且可以在数分钟或数小时内持续。

LTD通常削弱神经元之间的连接和学习和记忆功能。

此外,突触可塑性还影响神经系统的发育和神经退行性疾病的形成。

突触可塑性不足可能导致神经系统发育缺陷和功能受损。

而过度的突触可塑性可能会导致神经退行性疾病,如阿尔茨海默症和帕金森病的发生。

随着对神经系统突触形成和可塑性的研究的不断深入,人们对神经系统功能和神经退行性疾病的理解也在不断深入。

这为神经系统疾病的治疗和解决提供了重要的启示。

总之,突触形成和可塑性是神经系统功能和学习和记忆的重要机制。

通过对神经系统的深入研究,我们将能够更好地理解神经系统疾病的发生和治疗。

神经科学研究中的突触可塑性现象

神经科学研究中的突触可塑性现象

神经科学研究中的突触可塑性现象突触可塑性是指神经元之间的连接在学习和记忆过程中发生变化的现象。

这种现象是神经科学研究中的重要课题,对于我们理解大脑是如何存储和加工信息至关重要。

突触可塑性主要包括长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)两种形式,这些变化可以持续从几分钟到几年不等。

突触可塑性的发现是在20世纪60年代由神经科学家Tim Bliss和Terje Lømo通过对海兔的突触进行电生理实验而得出的。

他们发现,通过高频刺激突触,可以使突触传递的电信号增强,这种增强可以持续数小时到数天。

这个发现开创了突触可塑性研究的先河,引发了全球范围内的科学家对于这一现象的关注和研究。

在突触可塑性的研究中,神经科学家们探索了多种机制和分子信号调节突触可塑性的过程。

其中一个重要的机制是NMDA受体介导的钙离子内流。

NMDA受体是一种离子通道,当发生突触传递时,需要同时存在刺激性神经递质的释放以及突触膜上的去极化,才能使NMDA受体打开。

这时,钙离子会进入突触细胞,激活一系列的信号转导通路,导致突触可塑性的发生。

此外,神经递质的释放和突触水平的可塑性也密切相关。

典型的神经递质包括谷氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)和乙酰胆碱等。

这些神经递质的释放受到突触前和突触后神经元的相互作用和调节。

当兴奋性神经递质释放增加时,突触可塑性往往会增强,而当抑制性神经递质释放增加时,突触可塑性往往会减弱。

这种神经递质调节的平衡关系对于神经元网络的正常功能非常重要。

突触可塑性的研究不仅帮助我们理解学习和记忆的机制,也有助于揭示许多神经系统疾病的发生机制。

例如,突触可塑性的异常可能与阿尔茨海默病、帕金森病以及自闭症等疾病的发生和发展有关。

通过研究突触可塑性,我们可以寻找改善这些疾病的治疗方法,为神经系统疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

近年来,随着神经科学研究的不断深入,突触可塑性以及与之相关的机制和分子通路得到了更加详细和广泛的研究。

神经科学中的突触可塑性

神经科学中的突触可塑性

神经科学中的突触可塑性是一个十分重要的话题。

突触是神经元之间传递信息的地方,而突触可塑性则是指突触连接强度可以改变的能力,这对于学习记忆、行为调节等神经系统功能都至关重要。

接下来,让我们一起深入了解。

一、突触的类型突触分为化学突触和电子突触两种类型。

电子突触是指两个神经元之间通过直接联系的方式传递信息,而化学突触是指神经元之间通过释放化学信号物质来传递信息。

化学突触是人们所熟知的、常见的一种突触类型。

神经元通过突触前端分泌神经递质,被称为神经元前体,神经递质跨越突触裂隙,到达突触后膜上的神经元接受器。

然而,突触前体和接收器之间的距离少于20nm,这种短距离连接似乎不能通过扩散来实现,因此需要一段特殊的结构来实现化学信号传递。

这个特殊结构被称为活动区域。

二、突触可塑性神经系统的可塑性是指神经元及其突触的改变能力。

在学习和记忆过程中,人们的神经元和突触会发生可塑性变化,这就是突触可塑性。

突触可塑性的形成是通过调节突触前体释放的神经递质量和突触表面的受体数量来实现的。

神经元释放的神经递质可以增加或减少另一个神经元上的接收器数量,从而导致神经元之间的相互作用强度发生变化。

可塑性的促进因素包括物理或化学刺激、增加或减少神经递质分泌、调整活动区域等。

通常,突触可塑性存在两种形式:其中一种是称为长时程增强(LTP)。

“长时程增强”指的是有一种特定的刺激可以导致神经元之间拥有持续时间更长的连接。

这种可塑性常常是由于神经元放电和突触前体释放的增加造成的,并且这种放电可以持续很长时间。

另一种形式是称为长时程抑制(LTD)。

LTD是指神经元之间的连接弱化,它可以被不同的刺激所诱导,如当前两个神经元的同时放电。

这通常由于突触前体释放量的减少和突触内部多巴胺浓度的下降所导致。

三、突触可塑性的应用突触可塑性是储存在人类大脑中的信息的基础,因此,它在人工智能领域也有着极其丰富的应用。

我们可以通过构建基于神经元和突触的人工神经网络,从而实现“学习”的功能,而这一过程中突触的可塑性起到了关键的作用。

神经科学中的突触可塑性研究进展

神经科学中的突触可塑性研究进展

神经科学中的突触可塑性研究进展神经科学是研究神经系统结构与功能的学科,旨在探究神经元如何传递信息、神经信号如何产生、以及神经系统在感知、认知、记忆、情绪等方面的作用。

突触可塑性则是神经科学研究的核心内容之一,指的是神经元之间的连接强度及其改变的能力。

本文将就突触可塑性在神经科学领域的研究进展进行探讨。

1. 突触可塑性的分类突触可塑性主要分为两类:长时程突触可塑性(LTP)和长时程突触抑制(LTD)。

LTP是指在神经元之间传递的电信号强度增强,效应持续时间长,主宰学习和记忆等神经功能,包括Hebbian型和非Hebbian型LTP。

而LTD是神经元之间传递的电信号强度减弱,效应持续时间长,主要涉及到一些与负反馈、记性抑制等有关的功能。

2. 突触可塑性的研究方法突触可塑性的研究主要利用的是电生理学和分子生物学两种方法。

电生理学实验采用的是测量神经元之间传递电信号的电压和电流变化,得出不同频率和时长的刺激对信号传递的影响。

分子生物学实验则是利用分子生物学技术来研究神经元突触中相关基因和蛋白的表达情况,以及如何影响信号传递。

3. 突触可塑性在学习和记忆中的作用突触可塑性在学习和记忆中的作用可谓举足轻重。

某些动物的记忆量如蜜蜂、蚂蚁、鸟等都相当可观。

研究发现,某些鸟类如红隼,在飞行过程中会形成新的神经元突触连接,这种连接可塑性对大脑功能和行为发展非常关键。

4. 突触可塑性与神经系统疾病神经系统疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病、精神分裂症、脑退化等,都与突触可塑性相关。

例如阿尔茨海默病患者的神经元突触长期处于LTD状态,而帕金森病患者在大脑中的突触可塑性有损害。

了解突触可塑性的功能及其受损的情况可以对疾病治疗和预防提供重要的方向。

5. 突触可塑性研究的未来目前,神经科学研究人员正在深入探索神经元之间的新型突触连接,以及如何逆转神经元突触的LTD状态。

此外,神经科学研究人员还在研究如何通过激活特定基因和蛋白来激发LTP状态,并使用化学物质来修复失调的突触可塑性。

脑神经科学中的突触可塑性

脑神经科学中的突触可塑性

脑神经科学中的突触可塑性突触可塑性(synaptic plasticity)是指神经元之间的联系能够因为某种形式的输入而发生变化,包括长期增强(LTP)和长期抑制(LTD)等不同的形式。

在神经科学研究上,突触可塑性是一种被广泛研究的现象,因为能够展现出神经元之间间接的联系,从而可以推断出神经元之间的联系和信息传递机制。

一、突触可塑性的发现20世纪50年代,神经科学研究人员已经开始对神经元之间的连接良好地认识,但当时他们所认识的突触行为是一种非常固定的状态,似乎没有同时被激发而产生的增加或者减少。

但是这种信念在20世纪60年代被证明是错误的,斯塔姆巴赫教授发现了雄性大鼠很强的电刺激条件下能够增强杆状神经元(英语:Pyramidal neuron)之间的突触效能,也就是后来人们所研究的长期增强(LTP)现象。

同时,加拿大乔纳斯教授也探索了LTD的现象,并最终证明了LTD和LTP共存的情况。

二、突触可塑性的意义突触可塑性对于神经科学研究的意义很大,因为他可以让我们了解神经元之间的互动方式和信息传递机制。

LTP和LTD等突触可塑性的反应可以模拟现实情境,也会因为神经元之间的反应而影响我们平日从事的各种活动以至于我们的记忆并形成了我们的知识储备。

此外,突触可塑性有助于理解神经系统在各种情境下的适应性和能力,也可以帮助我们在神经元或者人工智能的研究方面提供思路。

三、突触可塑性的研究方法研究可塑性的方法有很多种,从早起的刺激方式到最近精细的电学和化学方法。

例如,可以用高强度电脉冲进行长期增强,或反之进行长期抑制。

还有一些化学方法如轻链蛋白(经过选择后)用于抑制KIF4A,可以通过阻止KIF4A促进突触可塑性来促进突触可塑性。

同时,神经科学包括化学、生理、形态、分子及形态等多学科的技术结合也可以加速研究进展。

四、突触可塑性的应用突触可塑性的研究也有一些具体的应用。

例如,根据神经元之间的联系变化可以推断出某些神经疾病的情况以及导致这些疾病的原因。

神经科学研究中的突触可塑性

神经科学研究中的突触可塑性

神经科学研究中的突触可塑性神经科学研究中的突触可塑性是指神经元之间连接的突触结构和功能在不同的刺激和环境下可以发生改变的过程。

突触可塑性是神经系统学习和记忆形成的基础,对理解大脑的信息处理和神经疾病的发生机制具有重要意义。

突触可塑性主要分为两种形式:突触增强和突触抑制。

突触增强即突触前神经元和突触后神经元之间的连接强度增加,这种情况下,刺激强度较小的突触前神经元也能引起突触后神经元的兴奋;而突触抑制则是连接强度减弱,导致突触前神经元的刺激难以引起突触后神经元的兴奋。

突触可塑性的机制主要涉及两个方面:突触前放电的强度和频率、以及突触后放电的强度和频率。

突触前放电的强度和频率越高,突触后神经元的兴奋程度越大,从而加强突触连接;而突触后放电的强度和频率越高,突触后神经元对突触前刺激的敏感程度越高。

神经科学研究中的突触可塑性的现象主要有两种:长期增强和长期抑制。

长期增强是指突触可塑性持续较长时间,增强了突触连接的强度,从而促进了学习和记忆的形成;而长期抑制则是指突触连接的强度持续较长时间减弱,导致学习和记忆的阻碍或遗忘。

突触可塑性的调控机制涉及到多种分子、细胞和网络水平的调节因素。

其中,神经递质和神经调节因子的释放、突触前和突触后的特定受体的激活、神经元膜电位改变以及突触突触结构的变化都能影响突触可塑性的发生。

突触可塑性在大脑的学习和记忆过程中起着关键作用。

通过突触可塑性,神经元之间的连接可以根据输入的模式进行改变,形成新的神经回路,从而记忆信息可以被长期储存。

突触可塑性的异常也与多种神经系统疾病的发生和发展密切相关,如帕金森病、阿尔茨海默病和自闭症等。

研究突触可塑性的手段包括行为学、电生理学、成像技术和分子生物学等。

行为学观察动物学习和记忆过程中的行为变化,电生理学记录神经元的电活动,成像技术可以实时观察突触活动的动态变化,分子生物学可以检测特定的分子机制参与突触可塑性的调控。

总结起来,神经科学研究中的突触可塑性是指神经元之间连接的结构和功能可以根据刺激和环境发生改变的过程。

神经科学中的突触可塑性研究与应用

神经科学中的突触可塑性研究与应用

神经科学中的突触可塑性研究与应用神经科学是研究神经系统及其功能的学科,其涉及到从神经元的形态结构到行为表现的各种因素。

神经元之间通过突触传递神经冲动,神经冲动的传递过程被称为突触传递。

神经科学中的一个核心研究方向就是神经元之间的突触可塑性研究。

突触可塑性是指神经元之间的突触连接可以在长时间反复刺激下发生改变,从而影响神经信号传递的强度和模式。

神经可塑性广泛存在于神经系统的各个层次,包括基本的神经元连接和复杂的神经回路和系统。

突触可塑性现象是神经系统学习和记忆形成的基础,在多种神经系统疾病中也发挥重要作用。

突触可塑性的研究具有重要的理论意义和实践应用,是神经科学的热点研究领域之一。

突触可塑性的分子机制研究神经元突触之间的连接是非常复杂的,其可塑性机制也很复杂。

不同的神经元之间的突触可塑性也不相同,因此相关研究显得尤为重要。

突触可塑性的过程中涉及到许多分子,如神经递质受体、离子通道和各种酶类等。

近年来的研究表明,许多蛋白质在突触可塑性过程中发挥了关键作用。

长期增强(LTP)是神经系统中最重要并且最广泛研究的突触可塑性过程之一。

LTP表现为神经元之间的突触强度在反复刺激后得到增强,并且这种增强可以持续很长时间,甚至持续到生命结束。

LTP的分子机制研究表明,神经递质受体如NMDA受体和AMPA受体、核心酶如CaMKII和PKC等都参与到LTP的表达和维持过程中。

与LTP相对应的是长期抑制(LTD),它是神经元之间突触强度发生抑制的一种可塑性表现。

LTD和LTP在神经元突触可塑性过程中起到了一种平衡作用,这种平衡作用对于神经系统的正常功能至关重要。

神经网络与突触可塑性研究神经元之间的连接非常复杂,很多神经元之间都互相连接,形成了复杂的神经网络。

如何研究神经网络对突触可塑性研究具有重要意义。

许多神经系统疾病都可能与神经网络的可塑性变化相关,例如阿尔茨海默症、帕金森病和精神障碍等。

神经网络构建和模拟是神经科学热门的研究领域之一,神经网络对突触可塑性的模拟和研究不仅可以帮助研究神经网络的可塑性变化,同时也可以促进神经系统疾病的研究和治疗。

对突触的可塑性的分析与探讨

对突触的可塑性的分析与探讨

对突触的可塑性的分析与探讨摘要:突触可塑性的研究是近年的研究热点。

突触可塑性即突触改变的能力,也就是突触数量可增加或减少和突触生理功能的改变。

突触的修饰在很大程度上反映了整个神经系统回路的可塑性,因此也反映了行为的可塑性。

突触可塑性与学习和记忆的关系密切,而心理应激与学习记忆以及LTP也存在密切关系,因此,突触可塑性与心理应激也存在密切关系。

关键字:突触可塑性、学习和记忆、心理应激、关系密切突触是神经细胞间信息传递的关键结构,神经细胞借助突触彼此相互联系,构成机体复杂的神经网络,实现神经系统的各种功能。

突触在形态和传递效能上的改变称为突触的可塑性。

突触可塑性即突触改变的能力,也就是突触数量可增加或减少和突触生理功能的改变。

其主要表现形式———长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)现象已被公认为是学习记忆活动的细胞水平的生物学基础[1]。

突触的修饰在很大程度上反映了整个神经系统回路的可塑性,因此也反映了行为的可塑性。

一、突触可塑性的发生机制有关突触可塑性形成机制的学说较多,迄今仍是争论激烈、进展迅速的研究领域。

下面以海马CAI区NMDA一依赖性L作为例,介绍得到多数学者认可的经典理论。

该理论认为,当突触前纤维接受某种高频条件阈上刺激时,大量神经递质同时释放,作用于突触后AMPA受体,产生较大的EPSPs,致使突触后膜去极化,NMDA受体中的Mg2+ 阻隔被去除,NMDA受体激动,Ca2+ 内流,进而引发胞内Ca2+ 库释放,进一步增加胞内游离Ca2+,从而激活一系列细胞内Ca2+ 依赖的级联反应,最终使突触后膜受体等重要蛋白质磷酸化、基因表达改变、蛋白质合成增加,最终产生突触传递效率长时程增强的现象。

其中心环节是NMDA受体的激活。

NMDA受体是一种配体、电压双重门控的特殊通道,其激活需要谷氨酸等配体和膜电位去极化双重条件,而一定频率的条件刺激刚好能满足这一双重条件,故能启动可塑性变化程序。

在胞内Ca2+激活的级联反应中,蛋白激酶扮演了重要角色,颇受重视的有Ca2+ -依赖性Ca2+ /钙调蛋白-依赖性蛋白激酶11(CaMKll)、蛋白激酶C(PKC)、CAMP-依赖性蛋白激酶(PKA)、丝氨酸苏氨酸激酶,此外还有一种非第二信使依赖性的酪氨酸蛋白激酶。

神经科学研究中的突触可塑性

神经科学研究中的突触可塑性

神经科学研究中的突触可塑性在神经科学领域中,突触可塑性是一个极其重要的概念。

简单来说,突触可塑性指的是突触(神经元之间的连接点)在反复使用中可以发生变化,使得神经元之间的信息传递加强或者减弱。

这种变化可以帮助我们理解神经系统如何学习、存储信息,以及在生命的各个阶段,包括记忆形成、成长和老化中所扮演的角色。

在本文中,我们将深入探讨突触可塑性的研究进展,以及它对神经科学、认知科学、心理学等领域的重要性。

突触可塑性被分为两种基本类型:长时程增强(long-term potentiation,简称LTP)和长时程抑制(long-term depression,简称LTD)。

其中,LTP是指一种增强神经元连接力的过程,即在神经元之间反复传递电信号时,连接强度会逐渐增强,从而提高神经元之间的信息传递效率。

LTD则相反,是指一种降低神经元连接力的过程,即在神经元之间反复传递电信号时,连接强度会逐渐降低,从而减少神经元之间的信息传递效率。

这两种过程是在神经元之间的化学反应中完成的,其中包括神经递质、受体、信号转导等环节。

突触可塑性的研究始于20世纪初期。

当时,科学家们已经发现了一些简单的可塑性现象,例如反射弧长时程增强(long-termfacilitation,简称LTF)。

这种现象是指,当一只动物反复经历与一个刺激相关的痛苦刺激时,在反射弧中突触的连接强度会加强,从而使得动物身体对痛苦刺激的反应更快、更强。

这种现象在神经科学研究中引起了广泛关注,并且在20世纪中叶被证实与LTP是一种相似的现象。

LTP的研究是神经科学领域的一个重要课题,它的研究有助于我们理解神经系统如何学习和存储信息,以及如何产生长期的行为变化。

研究表明,LTP在人体的各个部位都有存在,例如大脑皮层、海马体、小脑等。

LTP的发现也促进了近年来对神经元之间信号转导和分子机制的探索。

由于不同形式LTP的机制各异,因此我们对突触可塑性的研究有利于我们对认知功能的理解。

脑神经元的突触可塑性研究和探讨

脑神经元的突触可塑性研究和探讨

脑神经元的突触可塑性研究和探讨脑神经元是构成人脑的基本细胞单位,也是人类思考、记忆和认知等重要功能的基础。

神经元之间的连接称为突触,突触可塑性是指神经元和突触的变化,以适应外部环境的变化。

脑神经元的突触可塑性是大脑学的重要研究领域,也是生命科学、心理学和医学等领域的重要课题之一。

突触可塑性指神经元之间连接健康的可塑性,该可塑性会受到环境和经验的影响。

环境和经验可能会改变突触强度、数量和类型,这些变化会进一步改变神经元之间的通信和信息传递方式。

因此,突触可塑性是大脑适应环境改变的重要方式,同时也是大脑发展和学习的重要基础。

研究表明,神经元和突触之间的通信方式是通过化学物质来完成的,其中神经递质是最基本的化学物质,它会激活或抑制神经元之间的信号传递,进而影响神经元和突触的变化。

例如,谷氨酸是一种兴奋性神经递质,它能够增强突触的强度和数量,从而加强神经元之间的连接;而γ-氨基丁酸(GABA)是一种抑制性神经递质,它会减弱突触的强度和数量,从而削弱神经元之间的连接。

突触可塑性有两种主要类型:长时程和短时程可塑性。

长时程可塑性是指突触的变化可以延续几小时甚至几个月,这种可塑性通常伴随学习和记忆等复杂行为出现。

短时程可塑性是指突触的变化持续时间很短,一般只有几秒钟或几分钟,这种可塑性通常伴随单个神经元的激活出现。

长时程突触可塑性主要通过突触前和突触后机制来实现。

突触前机制指神经元释放神经递质时,对突触进行调节;而突触后机制是指突触发生变化后,神经递质再进行调节。

这些机制共同作用,使得神经元之间的连接变得更加紧密,信息传递更加有效。

短时程突触可塑性主要是通过动作电位的传递来实现的。

动作电位是神经元之间的信号传递方式,是一种短暂的脉冲信号,它在突触前部或突触后部产生,会引发神经元之间信号的传递。

短时程突触可塑性是大脑适应非重复性刺激的基本机制,这种可塑性可以使神经元之间的信号传递发生适当的变化,以适应环境的变化和要求。

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对突触的可塑性的分析与探讨
摘要:突触可塑性的研究是近年的研究热点。

突触可塑性即突触改变的能力,也就是突触数量可增加或减少和突触生理功能的改变。

突触的修饰在很大程度上反映了整个神经系统回路的可塑性,因此也反映了行为的可塑性。

突触可塑性与学习和记忆的关系密切,而心理应激与学习记忆以及LTP也存在密切关系,因此,突触可塑性与心理应激也存在密切关系。

关键字:突触可塑性、学习和记忆、心理应激、关系密切
突触是神经细胞间信息传递的关键结构,神经细胞借助突触彼此相互联系,构成机体复杂的神经网络,实现神经系统的各种功能。

突触在形态和传递效能上的改变称为突触的可塑性。

突触可塑性即突触改变的能力,也就是突触数量可增加或减少和突触生理功能的改变。

其主要表现形式———长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)现象已被公认为是学习记忆活动的细胞水平的生物学基础[1]。

突触的修饰在很大程度上反映了整个神经系统回路的可塑性,因此也反映了行为的可塑性。

一、突触可塑性的发生机制
有关突触可塑性形成机制的学说较多,迄今仍是争论激烈、进展迅速的研究领域。

下面以海马CAI区NMDA一依赖性L作为例,介绍得到多数学者认可的经典理论。

该理论认为,当突触前纤维接受某种高频条件阈上刺激时,大量神经递质同时释放,作用于突触后AMPA受体,产生较大的EPSPs,致使突触后膜去极化,NMDA受体中的Mg2+ 阻隔被去除,NMDA受体激动,Ca2+ 内流,进而引发胞内Ca2+ 库释放,进一步增加胞内游离Ca2+,从而激活一系列细胞内Ca2+ 依赖的级联反应,最终使突触后膜受体等重要蛋白质磷酸化、基因表达改变、蛋白质合成增加,最终产生突触传递效率长时程增强的现象。

其中心环节是NMDA受体的激活。

NMDA受体是一种配体、电压双重门控的特殊通道,其激活需要谷氨酸等配体和膜电位去极化双重条件,而一定频率的条件刺激刚好能满足这一双重条件,故能启动可塑性变化程序。

在胞内Ca2+激活的级联反应中,蛋白激酶扮演了重要角色,颇受重视的有Ca2+ -依赖性Ca2+ /钙调蛋白-依赖性蛋白激酶11(CaMKll)、蛋白激酶C(PKC)、CAMP-依赖性蛋白激酶(PKA)、丝氨酸苏氨酸激酶,此外还有一种非第二信使依赖性的酪氨酸蛋白激酶。

这些蛋白激酶一方面可以直接被Ca2+ 激活,在LTP的诱导中起作用;另一方面具有自身磷酸化的功能,对LTP的维持起作用。

其中CaMKll、PKC与LTP,的诱导和早期维持有关,PKA与LTP的维持有关。

此外,有关LTP / LTD发生机制的“受体循环”假说近年受到重视。

该假说认为,AMPA 受体实际上是处于一种不停的循环流动过程中,它们可以被以“胞吐”形式插人到突触后致密区(PSD),也可被以“胞吞”形式从PSD区移除,进人胞内储存于内涵体,进人循环通路。

LTP的形成与AMPA受体的插人有关,而LTD则与AMpA受体的内陷/移除有关。

有证据表明,突触前条件刺激可以改变AMPA受体在突触后膜上的分布密度,胞吐和胞吞抑制剂可分别阻断LTP 和LTD的产生。

二、突触可塑性与学习记忆
突触传递的长时程增强(LTP)一直被认为是学习记忆的神经基础之一,是突触可塑性的
功能指标,也是研究学习记忆的理想模型。

一般来说,突触结构的可塑性应是其功能可塑性的物质基础,结构和功能两者辩证统一于突触信息传递过程中。

大量的研究资料表明,在LTP产生的同时,相应部位的突触在形态上或数量上均发生了较长时程的改变。

胡学军[2 ]等对习得性LTP得研究发现,实验组凹型突触明显增加,而凸型突触明显减少,且实验组出现穿孔型突触。

1995年,韩太真[3 ]等在大鼠视皮层脑片标本上发现LTP形成后的脑片局部出现界面率大于2的U型突触,这种突触一般体积较大,且又多个活性区。

U型突触由于前后膜界面扩大,活性区增多,导致更多递质释放,从而突触传递效能大大增强,这可能是LTP形成和维持的形态学基础。

1996年,WeekS等于强直刺激后24h观察,发现凹型和不规则型突触数目增加,他们认为凹型突触可能与LTP的维持有关。

1977年,Fifkova[4]等首次用电镜观察了强直刺激小鼠海马结构引起的传人终末部位树突棘的形态和数量变化,当给穿通纤维施加一次条件刺激后,齿状回分子层外1/3部位树突棘明显增大。

1981年,他们观察到LTP伴有棘头和棘径宽度的增加和棘径长度的减少。

Applegatele[5]发现LTP伴随棘头面积的增加。

Perkel提出树突棘在LTP的行程中起重要的作用。

他们发现树突棘棘径长度缩短,从而异化了LTP的产生。

Aderson等利用连续切片方法辅以三维重建技术,发现LTP形成后,总的树突棘的数目增加。

突触可塑性是学习记忆的神经学基础,而学习和记忆又可以反过来增强突触的可塑性,可以形成新的神经回路。

神经元通过突触相互连接形成局部回路,局部回路既是信息传递的基本结构,也是信息整合的基本单位,同时又是信息储存、信息转化的部位。

现代神经科学对学习记忆的研究,提出信息在脑内贮存的神经生物学机制表现在神经回路中信号振荡、神经信号物质的产生、编码、调控与维持、神经网络形成新的连接。

神经网络中结构和功能模式建立后,某一环节的激活可激发大脑的联想、思维与信息再现.因此,真正的记忆在于思考的方法:头脑使用越多,所发生的脑脉冲越多,即脉冲在脑内某神经元回路受到强化,经过这里传递信息就可以畅通无阻。

经常使用大脑,神经细胞活跃,脉冲畅通,铭记印象清楚、深刻,保持持久,回忆、再认信息的速度也相对加快。

三、突触可塑性与心理应激
近年来关于心理应激与学习记忆以及LTP关系的研究越来越多,研究发现LTP的高低直接反映了学习记忆功能的好坏[6]。

而各种各样的心理应激,如:限制应激、暴露于新的环境、暴露于食肉动物等都可以引起LTP的抑制[7]。

心理应激不仅仅可以阻断LTP,而且还可以易化LTD[8]。

现有的研究表明心理应激过程中,肾上腺激素水平(如糖皮质激素)将升高,而心理应激对LTP的抑制作用与肾上腺激素的升高有关。

Diamond等人采用给予实验动物外源性糖皮质激素(GC)的方法[9],Coussens等采用给予实验动物GC增效剂的方法[10],研究了肾上腺激素对突触可塑性的影响,结果一致表明肾上腺素可以引起LTP抑制,LTD增强。

Bruce S.McEwen等人对肾上腺完整的小鼠和肾上腺被切除的小鼠给予心理应激,结果发现肾上腺完整的小鼠应激1小时后齿状回(DG,dentategyrus)区的LTP诱导没有受影响,但是应激4小时后对DG区LTP的诱导产生了明显的抑制作用。

肾上腺切除鼠没有表现出应激对LTP的抑制效应,有应激和没有应激组都表现出一个较低水平的LTP[11],这些研究结果提示肾上腺激素水平的增高在LTP的抑制中起着重要的作用,但有关肾上腺激素在心理应激中对LTP 抑制过程中具体的作用机制尚不清楚,有待进一步研究。

有关心理应激对突触可塑性的影响机制十分复杂,除了与肾上腺激素和AMPA受体的移动有关外,还涉及到NMDA受体、钙离子、以及谷氨酸的释放。

更详尽的机制还有待进一步研究。

参考文献:
[1] Martin SJ,MorrisRG. Cortical plasticity: it’s all the range[J]. Curr Bio,l 2001, 11(2): 57-59.
[2] 胡学军.幼年习得性LT P形成后突触结构的变化[J].生理学通报,1992.9:45一49.
[3] 韩太真.视皮层LTP形成后的突触形态特征[J].ChinJNeurosci,1995,(2):144一148.
[4]Fifkova E, Van Harreceld A.Long-lasting morphological changes in dendritic spines of dentate granular cells following stimulation of the entorhinsl area [J]. J Neurocytol, 1977, 6:211~230. [5]Applegate M D, Kerr D S. Redistribution of synapic vesicles during long-term potentiation in the hippocampus [J]. Brain Res, 1987, 401:401~406.
[6] Brenda M, et al: Neuron, 1998; 20: 445-468.
[7] Diamond DM, et al: Behav Brain Res. 1994; 62: 1-9.
[8] 徐林:生理科学进展, 1999; 4: 373-375.
[9] Diamond DM,et al:Soc Neurosci Abstr.1991;161:387.
[10] Coussens CM, et al: J Neurophysiol. 1997; 78: 1-9.
[11] Yamada K, et al: Exp Brain Res. 2003; 152: 52-9.。

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