Estou com preguiça de postar a resposta aqui! Memorize a resposta! Realmente não há tempo!
Esforçar-se! Toda vez que encontro uma desculpa para escapar!
Pergunta 1: Pergunta 1: Descreva as etapas envolvidas na liberação pré-sináptica de neurotransmissores. Por que o fechamento dos canais de potássio nos terminais axônicos pré-sinápticos altera a entrada de Ca2+ e altera a liberação de neurotransmissores?
Resposta 1:
A tensão da membrana muda durante o potencial de ação. A abertura dos canais de sódio de tensão leva à fase ascendente, e o fechamento dos canais de sódio e a abertura dos canais de potássio levam à fase descendente. No terminal do axônio, os canais de cálcio contendo voltagem permanecem abertos enquanto a voltagem da membrana excede um limite.
A entrada de Ca2+ estimula a liberação de neurotransmissores. O fechamento dos canais de potássio nos terminais do axônio prolonga o potencial de ação pré-sináptico e aumenta a fase descendente do potencial de ação. Portanto, os canais de Ca2+ dependentes de voltagem permanecem abertos por mais tempo, permitindo que mais Ca2+ entre no terminal, resultando na liberação de mais prótons do neurotransmissor. Esta é a base molecular da sensibilização, uma resposta melhorada a todos os estímulos, mesmo aqueles que anteriormente provocavam pouca ou nenhuma resposta.
Problema dois:
os coelhos geralmente piscam em resposta a um tom. Isso é feito combinando repetidamente o tom com uma inalação dos olhos. Richard Thompson, da Universidade de Stanford, e seus colegas fizeram as seguintes observações: se o cerebelo for removido cirurgicamente, o aprendizado falha e a memória desaparece; o ar ativa as células olivais inferiores; e os tons ativam as fibras musgosas cerebelares. Utilizando seu conhecimento sobre a plasticidade sináptica no cerebelo, proponha um mecanismo para o condicionamento clássico em coelhos.
Resposta dois: O
condicionamento clássico envolve a associação de um estímulo que provoca uma resposta mensurável com um segundo estímulo que normalmente não provoca tal resposta. Sabemos que no cerebelo o aprendizado ocorre nos dendritos das células de Purkinje, para onde convergem as entradas de fibras paralelas e ascendentes. Esta é a teoria de Malr-Albus da aprendizagem motora. Este circuito também modula o condicionamento clássico da resposta do piscar de olhos a um tom emparelhado com uma lufada de ar. Se soubermos que a expansão do ar ativa as células da oliva inferior, sabemos que a entrada de fibras trepadeiras nas células de Purkinje transportará essa informação. Se sabemos que os tons ativam as fibras musgosas cerebelares, sabemos que as fibras paralelas carregam essa informação, porque as fibras musgosas fazem sinapse nas células granulares cerebelares e as fibras paralelas fazem sinapse nas células de Purkinje. Se essas duas entradas fossem emparelhadas repetidamente, a inalação (estimulando fibras trepadeiras) e o tom (estimulando fibras paralelas) levariam à potenciação a longo prazo dos dendritos das células de Purkinje. A LTP resulta quando a estimulação sináptica coincide com uma forte despolarização pós-sináptica. O sopro de ar induz uma forte despolarização pós-sináptica que aumenta a entrada de fibras paralelas que representam tons.
Questão 3:
Na Figura 25.16, comparamos o mecanismo de condicionamento clássico da Aplysia com o mecanismo de condicionamento clássico do córtex cerebelar. Estenda esta comparação para incluir LTP no hipocampo. Qual será o evento 1 e o evento 2? Como esses sinais convergem para afetar um processo intracelular comum? Como as mudanças sinápticas são expressas?
Resposta três:
A LTP resulta quando a estimulação sináptica coincide com uma forte despolarização pós-sináptica. No hipocampo, o Evento 1 produz forte estimulação de um feixe de colaterais de Schaeffer que fazem sinapses com neurônios CA1. O Evento 2 seria uma despolarização do neurônio pós-sináptico CA1 como resultado da ativação simultânea de muitas sinapses excitatórias (ao contrário das fibras trepadeiras com entrada no cerebelo). O processo intracelular responsável pela LTP no hipocampo está relacionado aos receptores pós-sinápticos de NDMA nos neurônios CA1 (que estão ausentes no cerebelo). Quando apenas o glutamato está ligado e a membrana pós-sináptica está suficientemente despolarizada para deslocar os íons Mg2+, os receptores NMDA conduzem Ca2+. Quando elementos pré-sinápticos e pós-sinápticos são ativados simultaneamente, o Ca2+ entra através do receptor NDMA e envia um sinal específico. Mudanças nas sinapses são frequentemente manifestadas como mudanças no tamanho do EPSP nos neurônios CA1.
Pergunta 4: Quais propriedades do receptor NMDA o tornam adequado para detectar atividade pré-sináptica e pós-sináptica consistente? Como a entrada de Ca2+ através dos receptores NMDA desencadeia LTP e LTD em CA1 e neocórtex?
Resposta 4: Os receptores NMDA têm uma afinidade muito alta pelo glutamato, portanto o tempo para o transmissor se ligar ao receptor é de apenas dezenas de milissegundos. Tanto LTD quanto LTP são desencadeados pela entrada pós-sináptica de Ca2+ através de receptores NMDA. A principal diferença é o nível de ativação do receptor NMDA. Quando o neurônio pós-sináptico sofre apenas uma despolarização fraca, o bloqueio parcial dos canais receptores NMDA pelo Mg2+ impede que todo o Ca2+, exceto uma pequena quantidade, entre no neurônio pós-sináptico. Por outro lado, quando o neurônio pós-sináptico está fortemente despolarizado, o bloqueio de Mg2+ é completamente deslocado e o Ca2+ inunda o neurônio pós-sináptico. Esses diferentes tipos de reações de Ca2+ ativam seletivamente diferentes tipos de enzimas. Ao contrário das quinases que são ativadas por [Ca2+]i elevado, elevações moderadas e prolongadas de [Ca2+]i ativam proteínas fosfatases, que são enzimas que absorvem grupos fosfato nas proteínas. Assim, o LTP adiciona grupos fosfato e o LTD os remove. A estimulação de alta frequência ou múltiplas entradas excitatórias ativas induzem LTP induzindo grandes aumentos em [Ca2+]. A estimulação de baixa frequência e a despolarização pós-sináptica mínima podem induzir LTD, produzindo apenas um pequeno aumento na [Ca2+].
Questão 5: No estudo de HM e RB. (ver Capítulo 24), a ruptura do hipocampo parece prejudicar os mecanismos que “reparam” novas memórias no neocórtex. É proposto um mecanismo envolvendo o CREB para explicar por que isso pode ser verdade.
Resposta 5:
O dano bilateral ao hipocampo foi causado por hipóxia durante a cirurgia de RB. Para controlar suas convulsões, ele removeu a maior parte do lobo temporal. Ambos os casos resultaram em amnésia anterógrada grave. Um fator de transcrição que regula os processos de expressão gênica necessários para a consolidação da memória é chamado de proteína de ligação ao elemento de resposta ao AMP cíclico (CREB). CREB é uma proteína que se liga a trechos específicos de DNA chamados elementos de resposta ao AMP cíclico (CREs). Regula a transcrição de genes vizinhos. CREB-2 inibe a expressão gênica quando se liga ao CRE. CREB-1 ativa a transcrição, mas apenas quando é fosforilada pela proteína quinase A. A consolidação de memória pode ser controlada manipulando a disponibilidade de CREB-1 e -2. Um mecanismo envolvendo CREB bloqueia a consolidação da memória em pacientes como HM e RB. Isto requer uma ligação entre o hipocampo e um aumento no CREB-2 ou uma diminuição no CREB-1, ou uma diminuição nos níveis de fosforilação do CREB-1. Talvez a fosforilação do CREB-1 seja dependente da atividade do hipocampo. A fosforilação é um processo intracelular que pode ser iniciado por receptores acoplados a proteínas de segundo mensageiro. Podemos levantar a hipótese de que a atividade do hipocampo é necessária para a fosforilação do CREB-1 e consolidação da memória.