Ang pangmatagalang potentiation ay ang batayan para sa neuronal plasticity at sa gayon ang pagbabago ng mga istruktura ng neuronal o circuitry sa nervous system. Nang walang proseso, ni ang pagbuo ng memorya ni pag-aaral posible ang mga karanasan. Ang mga kaguluhan sa mahabang buhay na potentiation ay naroroon, halimbawa, sa mga sakit tulad ng Alzheimer sakit.
Ano ang pangmatagalang potentiation?
Ang pangmatagalang potentiation ay ang batayan para sa neuronal plasticity at sa gayon ang pagbabago ng mga istruktura ng neuronal o circuitry sa nervous system. Nagpapatakbo ang mga neuron ng mga potensyal na pagkilos na bioelectrical at biochemical. Ang mga potensyal na pagkilos ay ang wika ng gitnang nervous system at ginagamit upang magpadala ng paggulo. Ang paghahatid na ito ay kilala rin bilang paghahatid ng synaptic. Tumugon ang mga Neuron sa mas mataas na henerasyon ng mga potensyal na pagkilos sa kung ano ang kilala bilang pangmatagalang potentiation. Ang Neuronal plasticity ay isa sa pinakamahalagang kahihinatnan ng pangmatagalang potentiation. Ang terminong neuronal plasticity ay ginagamit upang ilarawan ang isang pagbabago sa loob ng istrakturang neuronal na umaangkop sa kasalukuyang paggamit nito. Parehong indibidwal na mga neuron at utak ang mga lugar ay maaaring sumailalim sa neuronal remodeling. Sa pamamagitan ng mga proseso ng pag-aayos, ang mga pag-andar ng gitnang at paligid na sistema ng nerbiyos ay pinananatili, pinalawak at inangkop sa kasalukuyang sitwasyon ng paggamit. Bilang batayan ng pagbabago ng neuronal, ang pangmatagalang potentiation ay nakakatulong nang malaki sa pagtiyak na ang sistema ng kinakabahan ay gumagana nang mabisa at maayos hangga't maaari. Ang pangmatagalang potentiation ay naiugnay din memorya pagbuo. Bilang karagdagan, ang neuronal remodeling ay isa ring hindi maiiwasang proseso para sa pag-aaral mga proseso.
Pag-andar at gawain
Mula sa utakpananaw, isang natutuhang kasanayan ay bawat isa ay naiugnay sa isang morpolohikal na ugnayan na naaayon sa isang network ng mga koneksyon sa synaptic. Pinapayagan ng mga nasabing network ang pagbuo ng mga ideya sa pag-uugnay sa cortex. Kapag binibigkas ang isang partikular na salita, halimbawa, ang isang espesyal na network ay dapat na magkaroon ng pag-aktibo, na kung saan ay magreresulta sa isang espesyal na pattern ng mga potensyal na pagkilos. Kailan man ang isang tao ay may natutunan ng mga bagong kasanayan o nagpapabuti ng mga luma, ang bagong circuitry ay nilikha sa utak. Ang hindi ginagamit na circuitry ay kinansela muli. Ang pag-aayos na ito ay tumutugma sa synaptic plasticity. Sa antas ng neuronal, pag-aaral sa gayon ay isang pag-umaasa na nakasalalay sa aktibidad ng mga pattern ng neuronal circuitry at ng mga proseso ng pag-andar ng utak. Bilang karagdagan sa pagpapahusay ng presynaptic, potensyal na posttetanic, at synaptic depresyon, pangmatagalang potentiation ay nauugnay din sa mga proseso ng pag-aaral. Ang potentiation na ito ay tumutugma sa isang pangmatagalang amplification ng synaptic transmissions. Ang prosesong ito ay binubuo ng maraming mga subprocess. Ang pag-aktibo ng mga receptor ng AMPA ay ang unang hakbang ng pangmatagalang potentiation. Maraming mga receptor para sa glutamate ay matatagpuan sa mga postynaptic membrane. Isang subset ng mga ito glutamate ang mga receptor ay ang uri ng AMPA. Sa lalong madaling isang potensyal na pagkilos ay nabuo, glutamate ay pinalaya. Ang endogenous na sangkap ay isa sa pinakamahalagang mga neurotransmitter at, pagkatapos ng paglabas, nagbubuklod sa mga receptor ng AMPA, na ginawang buksan ng binding. Matapos buksan ang mga receptor, sosa ions flow in. Sa ganitong paraan, nilikha ang isang potensyal na nakakaganyak na postsynaptic. Ang potensyal na ito ay nabuo sa loob ng postsynaptic membrane sa bawat depolarization. Ang mga potensyal na nakakaganyak na postsynaptic ay na-summed at naproseso ng kani-kanilang pagtanggap ng neuron. Kapag lumampas ang isang threshold, ang mga tumatanggap na neuron ay muling bumubuo ng an potensyal na pagkilos at ipadala ito sa pamamagitan ng kanilang mga axon. Sa pangmatagalang potentiation, ang pagbuo ng isang nakakaganyak na potensyal na postynaptic ay sinusundan ng pag-aktibo ng mga receptor ng NMDA. Kapag nangyari ang mga karagdagang potensyal na pagkilos, nadagdagan ang pag-depolarization ng postsynaptic membrane. Magnesiyo iwan ng mga ions ang receptor ng NMDA at maaaring buksan ang receptor. Ang pagbubukas ng mga receptor ng NMDA ay nagreresulta sa pag-agos ng kaltsyum mga ions at humahantong sa phosphorylation ng mga receptor ng AMPA. Ang phosporylation naman ay nagdaragdag ng conductance ng mga receptor at nagdaragdag din ng protein biosynthesis sa cell. Bilang karagdagan, ang mga retrograde messenger na sangkap ay isinasekreto sa panahon ng mga proseso na inilarawan. Ang mga sangkap ng messenger na ito ay tumutugma, halimbawa, sa mga derivatives ng arachidonic acid o mga gas tulad ng nitrik oksido. Ang mga pangalawang messenger na ito ay sanhi ng pagtaas ng pagpapalabas ng mga neurotransmitter sa presynaptic membrane.
Mga karamdaman at karamdaman
Ang mga sakit na neurological na nakakaapekto sa pangmatagalang potentiation ay isang kasalukuyang paksa ng medikal na pagsasaliksik. Halimbawa, ang isa sa nasabing sakit ay Alzheimer sakit. Crohn ng sakit nakakaapekto rin sa mga proseso na inilarawan nang mas maaga. Ang katotohanan na ang mga sakit na ito ay nakakagambala sa pangmatagalang potentiation ay pangunahing sanhi ng pagkabulok ng mga neuron. Sa lalong madaling panahon ng neuronal synapses masira, ang pangmatagalang potentiation ay hindi na posible. Ganito rin nararanasan ng mga apektadong tao ang mga madilim na lugar sa kanila memorya, Halimbawa. Sa mga degenerative disease ng sentral na sistema ng nerbiyos, ang utak ay pinapasama nang kaunti ang sarili. Mga Panukala upang mapanatili ang mga istrukturang neuronal ay naging isang pangunahing pagtuon sa pananaliksik na nauugnay sa mga karamdaman tulad ng Alzheimer. Sa ngayon, walang mga pangunahing tagumpay na nakamit sa pangangalaga ng synapses. Sa mga hayop lamang na may maihahambing na sakit na naitala ang tagumpay sa ngayon. Ang mga siyentista ay hindi pa nagtagumpay sa paglilipat ng mga tagumpay na ito sa mga tao. Dahil ang pangmatagalang pagkita ng kaibhan ay hindi na gumagana sa mga apektadong indibidwal, ang synaptic remodeling ay hindi na maaaring maganap. Imposible ang mga proseso sa pag-aaral at ang pangkalahatang pag-andar ng utak ay unti-unting bumababa. Ang mga bagong neuron o koneksyon sa pagitan ng mga neuron ay hindi na maaaring mabuo. Matanda na synapses ay hindi na ginagamit at napasama sa kurso ng mga proseso ng pag-aayos. Upang mapigilan ang mga prosesong ito, itinaguyod ngayon ng gamot ang pagpapanatili ng mga synapses sa pamamagitan ng mga espesyal na ehersisyo. Ang mas madalas na ginagamit na mga synapses, mas mabilis na kinikilala ng utak ang mga ito kung kinakailangan. Mga karamdaman tulad ng Alzheimer o Crohn ng sakit samakatuwid ay maaaring maantala sa kanilang pag-unlad sa pamamagitan ng pagsasanay. Gayunpaman, sa ngayon imposibleng ihinto ang mga sakit na ito sa pamamagitan ng pag-eehersisyo. Karamihan sa mga apektado samakatuwid ay nangangailangan ng pag-aalaga ng 24 na oras mula sa isang tiyak na yugto ng mga sakit.
