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《nmda依賴的突觸長時程增強和長時程抑制模型與仿真研究論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、NMDA依賴的突觸長時程增強和長時程抑制模型與仿真研究論文董愛榮，譚小丹，蘇永春，高天明，鄧親愷【關(guān)鍵詞】長時程增強AmodelandsimulationresearchofNMDAdependedbidirectionalsynapticplasticit【Astract】AIM:TostudythecorrelativemechanismbetmodificationandtheactivityofdifferentNMDAreceptorsubtypes.METHODS:BasedontheanalysisofdynamicpropertiesofNMDAreceptorsubtyp
2、es,anamendedmathematicalmodelofpostsynapticcalciumulusfrequency.AlongicalreactionodelofthepostsynapticCa2+dependedsignalingpathodelaboutthehippocampalCA3CA1synapsesbidirectionalplasticity.RESULTS:Accordingtotheinductiveconditionoflongtermpotentiation(LTP)andlongtermdepression(LTD),ourputersimulati
3、onmimickedtheinductionprocessesofNMDARdependentlongtermmodification.CONCLUSION:ItiselucidatedthatthecalciumtransientsrequiredforLTDmayprimarilyefromthecalciuminfloediatedbyNR2BsubtypechannelofNMDAreceptorandtheinductionofLTPmayrequirethecalciuminfloediatedbyNR2Bsubtypechannel.【Keypotentiation;long
4、termdepression;receptors,NmethylDAspartate;biophysicalmodel【摘要】目的：探究突觸長時程增強和長時程抑制與NMDA受體亞型活性狀態(tài)間的相關(guān)機制.方法：通過對NMDA受體亞型通道的動力學(xué)差異特性進(jìn)行分析，提出一個修正的突觸后鈣信號模型來描述NMDA受體不同亞型的活性狀態(tài)與突觸前刺激頻率的關(guān)系，并結(jié)合突觸后鈣依賴信號網(wǎng)絡(luò)模型，建立了一個關(guān)于海馬CA3CA1突觸長時程增強和長時程抑制的生物物理模型.結(jié)果：根據(jù)LTP和LTD誘導(dǎo)條件.freelpotentiation,LTP）和長時程壓抑（longtermdepression,LTD）是突
5、觸長時程修飾的主要表現(xiàn)形式，是研究學(xué)習(xí)記憶過程的突觸模型.NMDA受體的激活是海馬CA3CA1突觸LTP和LTD的誘導(dǎo)過程所必需的，同一種受體的激活如何能導(dǎo)致完全相反的突觸強度修飾結(jié)果目前尚未明確［1］.選擇性地阻斷含有NR2A或NR2B亞基的受體會導(dǎo)致該突觸上LTP或LTD的誘導(dǎo)失?。?］.NMDA受體兩種亞型通道所介導(dǎo)的不同鈣暫態(tài)可能會導(dǎo)致突觸后信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路到達(dá)不同的穩(wěn)態(tài).由于目前的實驗條件很難對上述機制進(jìn)行研究，我們意圖通過模擬突觸前施加一定頻率的刺激造成的NMDA受體不同亞型活性狀態(tài)改變以及由此引發(fā)的鈣暫態(tài)變化，并結(jié)合一個突觸后鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的生化模型，對NMDA依賴的海馬突觸LT
6、P和LTD誘導(dǎo)形成過程進(jìn)行仿真，以探究LTP和LTD的形成與NMDA受體亞型活性狀態(tài)間的相關(guān)機制.1方法1.1NMDA通道的組成及其電生理特性NMDA受體通道由NR1亞基和至少一種NR2亞基組裝而成，NR2亞基又可分為NR2A,NR2B,NR2C和NR2D4種，不同的NR2亞基介導(dǎo)了NMDA受體異聚體不同的門控和藥理學(xué)功能［3］.成熟小鼠的海馬CA1區(qū)突觸中主要包含的NMDAR亞型為NR1/NR2A,NR1/NR2B和NR1/NR2A/NR2B，其中包含NR2B的受體亞型主要介導(dǎo)通道電流快的成分，而包含NR2A的亞型則主要介導(dǎo)通道電流中慢的成分，他們在特定區(qū)域表達(dá)的不同比例會影響NMDA受
7、體的時間常數(shù).在靜息電位時，NMDA被Mg2+以電壓依賴方式阻斷而失活.膜的去極化可解除Mg2+對通道的阻滯作用，在谷氨酸存在的情況下，NMDA通道被激活.不同的NMDA受體亞型所介導(dǎo)的鈣內(nèi)流暫態(tài)動力學(xué)特性可以通過各自的時間常數(shù)（τs≈250ms；τf≈50ms［3］）來反映.根據(jù)文獻(xiàn)［4］的結(jié)論，NMDA通道介導(dǎo)的單位面積鈣內(nèi)流可以表示為：INMDA=P*(Nfe-(t-i/f)/τf+Nse-(t-i/f/τs)*B
