14.01.2010

Wykład 12

Mechanizm pamięci:

• Lokalne pobudzenie

• Długotrwałe wzmacnianie synaptyczne LPT

• L-LPT

Podłoże biologiczne - mechanizm

Pamięć krótkotrwała	Pamięć długotrwała
Pobudzenie obwodu neuronalnego Pobudzenie pojedynczej komórki Niezależna od produkcji białek	Zapisana w połączeniach neuronów Zależna od produkcji białek Zmiana siły synaps LTD i LTP Nowe synapsy

Pamięć krótkotrwała:

• Integracja elementów w obiekty

• Utrwalanie śladów pamięciowych

• Pamięć robocza

Sprzężenie zwrotne - grupy komórek wzajemnie się pobudzających

Mechanizm wewnętrzny - 1 komórka

Pamięć długotrwała:

Santiago Kamon y Cajal:

• Prekursor neurobiologii

• Uczenie się - nowe synapsy

Jerzy Komorski - koncepcja czasowych i trwałych zmian w synapsach

Donald Hebb:

• Teoria plastyczności synapsy i synaptycznej pamięci

• Równoczesne pobudzenie dwóch neuronów - promocja synapsy

Zapamiętywanie engramów emocjonalnych

Przebudowa istniejących połączeń między neuronami - rozproszone zapamiętywanie informacji w sieci połączeń synaptycznych

LTP - długotrwałe wzmocnienie synaptyczne

• Specyficzność - jeśli tylko niektóre z synaps na neuronie były aktywne, a inne nie, to wzmocnieniu ulegają tylko aktywne

• Współdziałanie - prawie jednoczesna stymulacja dwóch lub więcej aksonów wywołuje LPT silniej niż wielokrotna stymulacja jednego aksonu

• Asocjacyjność - równoczesne wystąpienie słabego sygnału pobudzającego z silnym sygnałem wzmacnia odpowiedź na słaby sygnał

Jonotropowe receptory glutaminianu:

• nonNMDA receptor AMPA - koń roboczy

• NMDA receptor NMDA

• Wyrywacz koincydencji

• Zablokowany magnezem

• Odblokowany depolaryzacją

Bodziec I Pobudzenie AMPA

Depolryzacja błony zniesienie blokady MgNMDA

Bodziec II pobudzenie AMPA i NMDA

Napływ Ca do synapsy uruchomienie kaskady LPT

L-LPT - pamięć prawie na zawsze:

• Zwiększenie liczby receptorów AMPA w synapsie

• Tworzenie nowych połączeń synaptycznych - produkcja białek

• Uruchomienie milczących synaps (wzrost liczby AMPA)

Plastyczność dojrzałego układu nerwowego i plastyczność kompensacyjna

Układ nerwowy jest układem plastycznym. Jego wzrost oraz zachodzące w nim zmiany są odpowiedzialne za determinujący go program genetyczny oraz jego interakcje ze środowiskiem:

• Związana z doświadczeniem

• Kompensacyjna - zdolności naprawcze układu nerwowego

Związana z doświadczeniem:

• Uczenie się i pamięć LPT

• Wzrost drzewek dendrytycznych

• Zmiana map korowych

Wpływ środowiska i stymulacji na zmiany drzewka dendrytycznego u starych szczurów:

• Wzbogacone środowisko większe drzewko

• Ubogie środowisko mniejsze drzewko

Większe drzewko:

• Wzbogacone środowisko

• Ciągła stymulacja

• Obecność innych osobników

• Aktywność fizyczna

• Zmiany w środowisku

Zmiana map korowych

Jeżeli coś ćwiczymy - obszar korowy się powiększa.

Nowe neurony - dowiedzione:

• Hipokamp - ptaki śpiewające

• Hipokamp - szczury hodowlane we wzbogaconym środowisku

Nowe neurony, istnienie naurogenezy u naczelnych dyskusyjne.

Plastyczność kompensacyjna

Mózg:

• Przebudowa reprezentacji korowych

• Umacnianie słabych połączeń

• Pączkowanie kolaterali

Obwodowy układ nerwowy - odrastanie aksonów (nie zawsze zachodzi)

UDARY (incydent naczyniowo-mózgowy)

• Niedokrwienne

• Zmiany zakrzepowe w dużych naczyniach

• Zmiany w małych tętnicach

• Zatory

• Krwotoczne

• Krwiaki śródmózgowe

• Krwiaki podpajęczynówkowe

URAZY

• Centralny układ nerwowy:

• Mechaniczne

• Wylewy wewnatrzczaszkowe

• Uszkodzenia rdzenia kręgowego

• Obwodowy układ nerwowy

• Uszkodzenie nerwów - przecięcie, zmiażdżenie

Penumbra (strefa półcienia) - obszar odwracalnego uszkodzenia tkanki mózgowej

Tkankowy aktywator plazminogenu.

Przebudowa reprezentacji korowej:

• Uruchomienie słabych połączeń

• Pączkowanie kolaterali - wyrastanie obocznic aksonów. Istniejące zakończenia aksonów zajmują wolne miejsca/synapsy.

Terapia długotrwała (po stabilizacji):

• Rehabilitacja i wykorzystywanie tego, co się ma - duże trudności motywacyjne u pacjentów

• Wspomaganie wyuczonych zachowań kompensacyjnych

Regeneracja aksonów

Aksony centralnego układu nerwowego:

• Bardzo niewile (max 2mm)

• Wzrost blokowany przez mielinę

• Blokowane przez bliznę (rdzeń)

Nerwy obwodowe:

• 1 mm dziennie (wg Komorskiego do 4 mm dziennie)

• Wzrost indukowany przez mielinę - rosna po szlakach

• Lepsze zmiażdżenie niż przecięcie - jest, po czym rosnąć

• Aktywność celu przyciąga aksony (NFG) - TRENING

Problemy z odrastaniem:

• Zablokowanie wzrostu (blizna)

• Kolaterale

• Zły kierunek

Uszkodzenia rdzenia kręgowego

Eksperymentalne metody terapeutyczne:

• Neuroprotekcyjne

• Stymulacja chemiczna

• Stymulacja elektryczna

• Blokowanie inhibicji mielinowej

• Rehabilitacja

• Przeszczepy:

• Nerwów obwodowych

• Komórek Schwanna

• Komórek układu węchowego

• Embrionalnych komórek macierzystych OUN

• Komórek macierzystych/progenitronowych

---