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《長時(shí)程增強(qiáng)(ltp)及其與學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、長時(shí)程增強(qiáng)(LTP)及其與學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系摘要:海馬突觸活性的長時(shí)程增強(qiáng)(1ong-termpotentiation,LTP)作為突觸可塑性的研究模型,認(rèn)為是與學(xué)習(xí)記憶密切相關(guān)的神經(jīng)突觸可塑性的生物學(xué)基礎(chǔ)。本文綜述了長時(shí)程增強(qiáng)及其與學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系。關(guān)鍵詞:海馬長時(shí)程增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶Long—termPotentiation(LTP)andtheRelationshipbetweenLTPandLearning,MemoryAbstractLong—termpotentiation(LTP)ofsynapticactivityinthehippoca
2、mpusisthemostwidelyresearchedmodelofsynapticplasticity,whichisbelievedtounderliethebrainfunctionoflearningandmemory.Thereportsreview1ong-termpotentiation(LTP)andtherelationshipbetweenLTPandlearning,memory.Keyword:Hippocampus,Long—termpotentiation(LTP),Learning,Memory前言在神經(jīng)生物
3、學(xué)領(lǐng)域中,與學(xué)習(xí)、記憶有關(guān)的突觸機(jī)制一直就是人們最關(guān)注的問題之一。早在20世紀(jì)中中期Cajal?就已經(jīng)提出學(xué)習(xí)、記憶是由于突觸反復(fù)被興奮引起的傳遞效率的改變。雖然這一假說在理論上成立,但早期的實(shí)驗(yàn)卻一直未能證明這一點(diǎn)。直到二十世紀(jì)六七十年代,Bliss和Lomo研究發(fā)現(xiàn)在海馬這個(gè)被認(rèn)為在學(xué)習(xí)過程中起重要作用的腦區(qū)中的興奮性通路上給予短暫的重復(fù)刺激,將引起突觸傳遞增強(qiáng),?在無損傷的動(dòng)物體實(shí)驗(yàn)中,這種增強(qiáng)效應(yīng)將維持?jǐn)?shù)小,甚至數(shù)周[1-3],這種突觸傳遞的增強(qiáng)被稱作突觸傳遞長時(shí)程增強(qiáng)(Long-termpotentiation,LTP)。在神經(jīng)科學(xué)
4、領(lǐng)域,LTP是兩個(gè)神經(jīng)元傳遞信息中的長期增強(qiáng),長時(shí)程增強(qiáng)(Long-termpotentiation,LTP)是由于這些神經(jīng)元同時(shí)的刺激而引起的。正是考慮到神經(jīng)元是通過化學(xué)突觸進(jìn)行信息的傳遞有及記憶是儲(chǔ)存于這些突觸中[5],所以人們廣泛地認(rèn)為LTP與LTD是形成學(xué)習(xí)與記憶基礎(chǔ)的主要分子機(jī)制[6]。長時(shí)程增強(qiáng)(Long-termpotentiation,LTP)的發(fā)現(xiàn),不僅為高等動(dòng)物腦內(nèi)活動(dòng)依賴性突觸可塑性提供了有力證據(jù),6而且為在突觸水平上研究學(xué)習(xí)記憶的神經(jīng)機(jī)制提供了一個(gè)理想模型。傳統(tǒng)認(rèn)為LTP是由單個(gè)突觸誘發(fā)的N-甲基-D-天門冬氨酸(N-
5、methyl-D-aspartate,NMDA)受體依賴的突觸傳遞效能的持續(xù)升高;現(xiàn)認(rèn)為LTP是指對(duì)單突觸重復(fù)刺激或兩組突觸以協(xié)同方式共同活化而產(chǎn)生的谷氨酸鹽興奮性突觸后反應(yīng)增強(qiáng)[4]。也就是說:LTP產(chǎn)生于當(dāng)幾個(gè)輸入幾乎同步到達(dá)突觸后神經(jīng)元時(shí),是短時(shí)記憶的最佳基礎(chǔ)。海馬LTP與記憶機(jī)制、聯(lián)合性學(xué)習(xí)的機(jī)制相關(guān)。長時(shí)程增強(qiáng)(Long-termpotentiation,LTP)與長時(shí)程記憶(long-termmemory,LTM)有許多共同點(diǎn),比如二者都能被快速誘導(dǎo),各自都依賴于新蛋白質(zhì)的合成,都有聯(lián)合特性,都能持續(xù)好幾個(gè)月等等[6],基于這些因
6、素,使得長時(shí)程增強(qiáng)(Long-termpotentiation,LTP)得以被人們作為學(xué)習(xí)細(xì)胞機(jī)制的最佳候選物。因此長時(shí)程增強(qiáng)(Long-termpotentiation,LTP)可能能解釋從所有哺乳動(dòng)物所具有相對(duì)簡單經(jīng)典性條件作用到更為復(fù)雜的人類的同水平的認(rèn)知能力等多種類型的學(xué)習(xí)[6]。自從TerjeL?mo在1966年第一次在兔子海馬中發(fā)現(xiàn)以來[7],長時(shí)程增強(qiáng)(Long-termpotentiation,LTP)一直是一個(gè)研究熱點(diǎn)。現(xiàn)在的大多數(shù)的有關(guān)長時(shí)程增強(qiáng)(Long-termpotentiation,LTP)的研究是來更好地理解它的
7、甚而生物學(xué),而其它的研究主要是想找出LTP與形為記憶的因果聯(lián)系。還有一些人是想通過開發(fā)一些方法、藥理學(xué)或其它類似的方法來以增強(qiáng)LTP來提高學(xué)習(xí)與記憶能力。1形成歷史1.1早期的學(xué)習(xí)理論19世紀(jì),神經(jīng)解剖學(xué)家SantiagoRamónyCajal提出:記憶可能儲(chǔ)存于神經(jīng)元間的相互聯(lián)系中。到20世紀(jì)末,科學(xué)家們一致認(rèn)為成年人大腦的神經(jīng)元的數(shù)量關(guān)沒有隨年齡的增大而有顯著的增加。這就使的神經(jīng)生物學(xué)家們更加相信記憶并不是由于新神經(jīng)元產(chǎn)生而引起的[8]。由于這種認(rèn)識(shí),就需要解釋在沒有新神經(jīng)元形成的情況下,記憶是怎么形成的。西班牙神經(jīng)解剖學(xué)家Santiag
8、oRamónyCajal最早提出,學(xué)習(xí)的機(jī)制并不要求形成新的神經(jīng)元。在他于是1994出版的《CroonianLecture》書中提到,記憶可能是能過加強(qiáng)已經(jīng)存在的神