Мне просто лень писать здесь ответ! Запомни ответ! Действительно нет времени!
Заставлять себя! Каждый раз я нахожу повод сбежать!
Вопрос 1: Вопрос 1: Опишите этапы пресинаптического высвобождения нейромедиаторов. Почему закрытие пресинаптических концевых калиевых каналов аксона изменяет вход Ca2+ и высвобождение нейромедиатора?
Ответ 1:
Мембранное напряжение изменяется во время потенциала действия. Открытие натриевых каналов напряжения приводит к фазе подъема, а закрытие натриевых каналов и открытие калиевых каналов — к фазе спада. На окончаниях аксона потенциалсодержащие кальциевые каналы остаются открытыми до тех пор, пока мембранное напряжение превышает пороговое значение.
Поступление Ca2+ стимулирует высвобождение нейромедиаторов. Закрытие калиевых каналов на окончаниях аксонов продлевает пресинаптический потенциал действия и увеличивает нисходящую фазу потенциала действия. Следовательно, потенциалзависимые каналы Ca2+ остаются открытыми дольше, позволяя большему количеству Ca2+ проникать в терминали, что приводит к высвобождению большего количества протонов нейромедиаторов. Это молекулярная основа сенсибилизации — усиленная реакция на все раздражители, даже на те, которые раньше вызывали слабую реакцию или вообще не вызывали ее вообще.
Вопрос 2:
Кролики часто моргают в ответ на сигнал. Это делается путем многократного сочетания тона со вдохом глаз. Ричард Томпсон из Стэнфордского университета и его коллеги сделали следующие наблюдения: если мозжечок удален хирургическим путем и обучение терпит неудачу, воспоминания исчезают; воздух активирует нижние оливковые клетки; а тон активирует мшистые волокна мозжечка. Используйте свои знания о синаптической пластичности мозжечка, чтобы предложить механизм классической обусловленности у кроликов.
Ответ 2:
Классическое обусловливание предполагает связывание одного стимула, вызывающего измеримую реакцию, со вторым стимулом, который обычно не вызывает такой реакции. Мы знаем, что в мозжечке обучение происходит в дендритах клеток Пуркинье, где сходятся входные сигналы от параллельных и восходящих волокон. Это теория моторного обучения Мальра-Альбуса. Эта схема также модулирует классическую обработку реакции моргания глаз на тон в сочетании с дуновением воздуха. Если мы знаем, что расширение воздуха активирует клетки нижней оливы, мы знаем, что лазящие волокна, поступающие к клеткам Пуркинье, будут нести эту информацию. Если мы знаем, что тоны активируют мшистые волокна мозжечка, мы знаем, что параллельные волокна будут нести эту информацию, потому что мшистые волокна образуют синапсы на зернистых клетках мозжечка, давая начало параллельным волокнам, которые образуют синапсы на клетках Пуркинье. Если эти два входа неоднократно соединяются в пары, вдохновение (стимуляция лазящих волокон) и тонус (стимуляция параллельных волокон) приведут к долгосрочной потенциации дендритов клеток Пуркинье. ДП возникает, когда синаптическая стимуляция совпадает с сильной постсинаптической деполяризацией. Выдувание воздуха вызывает сильную постсинаптическую деполяризацию, которая усиливает входной сигнал от параллельных волокон, передающих тоны.
Вопрос 3:
На рисунке 25.16 мы сравниваем классический механизм условного рефлекса аплизии с классическим механизмом условного рефлекса коры мозжечка. Расширьте это сравнение, включив в него LTP в гиппокампе. Какими будут события 1 и 2? Как эти сигналы сходятся, чтобы повлиять на общий внутриклеточный процесс? Как выражаются синаптические изменения?
Ответ третий:
ДП возникает, когда синаптическая стимуляция совпадает с сильной постсинаптической деполяризацией. В гиппокампе Событие 1 вызывает сильную стимуляцию пучка коллатералей Шеффера, которые образуют синапсы на нейронах CA1. Событием 2 может быть деполяризация постсинаптического нейрона CA1, которая является результатом одновременной активности многих возбуждающих синапсов (в отличие от восходящих волокон, идущих в мозжечок). Внутриклеточный процесс, ответственный за ДП в гиппокампе, связан с постсинаптическими NDMA-рецепторами на нейронах СА1 (отсутствующих в мозжечке). Когда связан только глутамат и постсинаптическая мембрана достаточно деполяризована, чтобы вытеснить ионы Mg2+, NMDA-рецепторы проводят Ca2+. Когда пресинаптические и постсинаптические элементы активируются одновременно, Ca2+ поступает через рецептор NDMA и посылает специфический сигнал. Изменения синапсов часто проявляются в изменении размеров ВПСП в нейронах СА1.
Вопрос 4. Какие свойства рецептора NMDA делают его подходящим для обнаружения когерентной пресинаптической и постсинаптической активности? Как вход Ca2+ через NMDA-рецепторы запускает LTP и LTD в CA1 и неокортексе?
Ответ 4: NMDA-рецепторы обладают очень высоким сродством к глутамату, поэтому время связывания передатчика с рецептором составляет всего десятки миллисекунд. И LTD, и LTP запускаются постсинаптическим входом Ca2+ через NMDA-рецепторы. Ключевым отличием является уровень активации рецептора NMDA. Когда постсинаптический нейрон подвергается лишь слабой деполяризации, частичная блокада каналов рецептора NMDA с помощью Mg2+ предотвращает попадание всего, кроме небольшого количества Ca2+, в постсинаптический нейрон. С другой стороны, когда постсинаптический нейрон сильно деполяризован, блок Mg2+ полностью смещается и Ca2+ хлынет в постсинаптический нейрон. Эти различные типы реакций Ca2+ избирательно активируют разные типы ферментов. В отличие от киназ, которые активируются высоким содержанием [Ca2+]i, умеренное и длительное повышение [Ca2+]i активирует протеинфосфатазы, которые представляют собой ферментные белки, поглощающие фосфатные группы. Таким образом, LTP добавляет фосфатную группу, а LTD удаляет ее. Высокочастотная стимуляция или множественные активные возбуждающие воздействия вызывают ДП, вызывая значительное увеличение [Ca2+]. Низкочастотная стимуляция и минимальная постсинаптическая деполяризация могут вызвать LTD, вызывая лишь небольшое увеличение [Ca2+].
Вопрос 5: При исследовании ХМ и РБ. (См. главу 24), повреждение гиппокампа, по-видимому, нарушает механизмы «восстановления» новых воспоминаний в неокортексе. Предложите механизм, включающий CREB, чтобы объяснить, почему это может быть правдой.
Ответ 5:
Двустороннее повреждение гиппокампа вызвано гипоксией во время операции РБ. Чтобы контролировать приступы, ему удалили большую часть височной доли. Оба случая привели к тяжелой антероградной амнезии. Один фактор транскрипции, который регулирует процессы экспрессии генов, необходимые для консолидации памяти, называется белком, связывающим элемент ответа циклического АМФ (CREB). CREB — это белок, который связывается со специфическими участками ДНК, называемыми элементами ответа циклического АМФ (CRE). Он регулирует транскрипцию соседних генов. CREB-2 ингибирует экспрессию генов при связывании с CRE. CREB-1 активирует транскрипцию, но только тогда, когда он фосфорилируется протеинкиназой А. Консолидацией памяти можно управлять, манипулируя доступностью CREB-1 и -2. Механизм, включающий CREB, блокирует консолидацию памяти у таких пациентов, как HM и RB. Для этого необходима связь между гиппокампом и либо увеличением CREB-2, либо снижением CREB-1, либо снижением уровней фосфорилирования CREB-1. Возможно, фосфорилирование CREB-1 зависит от активности гиппокампа. Фосфорилирование — это внутриклеточный процесс, который может быть инициирован рецепторами, связанными со вторым мессенджерным белком. Мы можем предположить, что активность гиппокампа необходима для фосфорилирования CREB-1 и консолидации памяти.