海马突触传递长时程增强效应中的逆行信使

海马突触传递长时程增强现象的突触机制研究取得了许多重要进展,其中特别是发展了突触前膜与突触后膜功能双向调控的概念,即观察了逆行信使的存在和作用,这对于理解和阐明学习、记忆的机制具有重要的理论意义。本文结合笔者的工作,重点介绍一氧化氮等所谓的逆行信使在突触传递长时程增强中的功能。     

突触前和突触后共同参与长时增强效应

人们在海马和脊髓的神经元上发现,经过反复刺激后,可以产生更强的突触传递效应,即长时增强效应(Iong-term potentiation,LTP),这些突触中的神经递质是兴奋性递质谷氨酸。此现象引起许多神经科学家的极大关注,因为它给某些记忆方式提供了细胞基础。但对其机理的了解一直存在不同的看法,有人认为,突触被反复刺激后,突触前膜中的谷氨酸释放增加造成突触传递增强,但也有人把这种增强效应看做是由于突触后膜的谷氨酸受体活性增高。最近的几项工作,对这个问题有了新的轮廓:突触的增强效应既有突触前也有突触后的作用。 Kauer等首先发现LTP由两种成份组成:第一种为短时相成份,较短暂,大约只维持半个小时。在不刺激     

长时程增强效应初始阶段有突触前蛋白簇数目的快速增加

突触传递的长时程增强效应 (ＬＴＰ)和长时程抑制效应 (ＬＴＤ)反映神经元间突触传递效能的变化 ,目前认为这是学习和记忆的基础 ,而谷氨酸受体在ＬＴＰ和ＬＴＤ的诱导中起关键作用。海马是与学习和记忆功能密切相关的脑区 ,Ａｎｔｏｎｏｖａ等近来研究发现 ,体外培养的海马神经元在ＬＴＰ初始阶段有突触后谷氨酸受体 (ＧｌｕＲ1)簇数目的增加 ,而且在突触前神经元有突触前蛋白簇突触素数目以及突触素与谷氨酸受体共存位点数目的快速、持久的增加。进一步实验证明ＬＴＰ初始阶段并没有新蛋白的合成 ,突触前和突触后神经元蛋白质数目的快速增…     

在饮水条件反射中大鼠海马CA3区突触效应的变化

我们的工作表明,大鼠在明暗辨别学习过程中海马齿状回有习得性长时程增强(Long-term potentiation,LTP)现象,又CA_3区在大鼠学习和记忆过程有重要作用。本实验观察大白鼠海马CA_3区锥体细胞在条件性饮水反应的建立、巩固和消退过程中其突触效应的变化规律,以进一步探讨习得性LTP的特性,及从突触水平探讨海马CA_3区在学习记忆功能中的作用。     

突触长时程增强形成与学习记忆的相关研究

突触长时程增强(LTP)的形成与学习记忆有相似特征,将其作为记忆的一种模式加以研究,并深入探索LTP机制产生与静止突触的关系,长时程突触修饰与突触后神经细胞内Ca^2 的作用机制,学习行为后海马内出现的突触效能变化与行为学习之间的关系,以及BDNF对海马突触的LTP调节与长时记忆所涉及关于LTP的相关基因表达。     

多巴胺调节海马神经元可塑性的研究进展

多巴胺是脑内重要的信息传递物质,不仅可以作为递质释放到前额叶、伏隔核等脑区,直接进行信息传递,也可以作为调质调节其它突触递质的传递,并影响神经元可塑性。海马参与构成边缘系统,受多巴胺能神经支配,执行着有关学习记忆以及空间定位的功能。海马神经元的可塑性是学习记忆的细胞分子基础。研究表明,多巴胺对海马神经元的突触可塑性和兴奋性可塑性都具有重要的调节作用。本文扼要综述多巴胺对海马神经元突触可塑性和兴奋性可塑性的调节机制的研究进展,以期为DA系统参与海马区学习记忆功能的研究提供新思路,更深入地了解学习记忆的神经机制。     

葛根素对血管性痴呆大鼠海马突触传递长时程增强的影响

目的：探讨葛根素对血管性痴呆大鼠长时程增强（LTP）的影响。方法：采用Morris水迷宫和LTP诱导法检测血管性痴呆模型大鼠空间学习记忆能力和海马突触传递的改变。结果：模型组大鼠不同时间点测得的Morris水迷宫逃逸潜伏期均较假手术组明显延长,海马LTP诱导率明显降低,而药物组大鼠EL均短于模型组,但LTP诱导率明显增强。结论：葛根素可增强血管性痴呆大鼠突触传递功能,改善其长期存在的学习记忆障碍。     

杏仁复合体β受体参与条件性恐惧记忆

杏仁复合体是条件性恐惧记忆形成和储存的关键脑区。杏仁复合体β受体参与条件性恐惧记忆的巩固。β受体激活易化杏仁复合体内突触传递的长时程增强,增强条件性恐惧记忆的巩固;而阻断β受体则抑制杏仁复合体内突触传递的长时程增强,损害条件性恐惧记忆的巩固。     

D-半乳糖合并Meynert基底核损毁对海马长时程增强和突触形态的影响

目的 :研究D 半乳糖合并Meynert基底核损毁Alzheimer病 (AD)大鼠模型海马突触可塑性的变化。方法 :通过0 .96 %D 半乳糖致亚急性损伤及鹅膏蕈氨酸损毁Meynert基底核建立AD动物模型 ,应用行为学测试、电生理学方法和电镜观察 ,研究AD模型大鼠海马突触形态结构和长时程增强现象 (long termpotentiation ,LTP)的变化。结果 :①AD模型大鼠在Morris水迷宫的学习记忆能力明显低于对照组 ;②AD大鼠海马CA1区突触的数密度、面密度明显减少 ;③AD模型大鼠海马齿状回产生的LTP较对照组明显降低。结论 :海马突触结构改变和功能可塑性的降低可能与AD大鼠的学习记忆能力下降有关     

突触的可塑性与学习,记忆机制

位于哺乳动物海马、小脑皮层的不同类型的可塑性突触,分别具有突触传递的长时程强化(LTP)或抑制(LTD)现象,它们可能是某些经典条件反射形成的基础。以LTD型突触为记忆装置的小脑局部神经网络,具有典型的适应控制能力。突触可塑性的另一类表现是突触前纤维长芽,有证据表明,伴随大脑—红核系统条件反射的建立,在红核神经元胞体附近有新的突触形成,这可能是长期记忆的基础。     

浅析BDNF改善痴呆老龄鼠记忆障碍CA1区GrayⅠ型突触结构相关参数的变化

目的探讨BDNF（Brain derived neurotrophic factor）改善痴呆老龄鼠记忆障碍的机制。方法利用Morris迷宫试验观察脑内微量注射BDNF对痴呆小鼠自发活动和记忆巩固过程的影响,应用透射电镜和形态计量学分析痴呆老龄鼠海马GrayⅠ型突触的突出结构参数的变化。结果BDNF使痴呆小鼠在新异环境中的自发活动和探究行为明显增多;并显著延长电击后24 h的步入潜伏期（STL）;BDNF使痴呆老龄鼠海马CA1区GrayⅠ型突触的体积密度、面积密度、比表面和面数密度较治疗前增大,突触平均面积增大;突出界面曲率、突出间隙宽度、突出后致密物质均较治疗前增大,而较正常对照组减小。结论突触结构的变化和突出数量的减少是痴呆发病的病理机制之一;BDNF能够促进突触重建,改善痴呆老龄鼠的学习记忆。     

慢性复合应激性增强空间学习与记忆时突触素Ⅰ在大鼠海马中的表达

目的观察突触素Ⅰ在慢性复合应激性空间学习与记忆增强大鼠海马各亚区表达的变化及其意义.方法成年雄性Wistar大鼠随机分成应激组和对照组.采用垂直旋转、剥夺睡眠、噪音刺激和夜间光照4种应激原无规律交替应激动物6周,每天6 h,制作慢性复合应激动物模型.采用Morris水迷宫和Y-迷宫测试大鼠空间学习与记忆成绩,并用免疫组织化学技术显示突触素Ⅰ在慢性复合应激性空间学习与记忆增强大鼠海马中的表达变化.结果结果显示,应激组动物慢性复合应激后在Morris水迷宫内寻找隐蔽平台所需时间(潜伏期)比对照组的明显地短(P<0.05),在Y-迷宫内寻找安全区的正确率比对照组的明显地高(P<0.05);应激组动物慢性复合应激后,其海马齿状回(dentate gyrus,DG)和CA3区突触素I的免疫反应性明显地强于对照组(P<0.05), 两组CA1区突触素I的免疫反应性无明显差别(P>0.05).结论这些结果提示,慢性复合应激可增强大鼠空间学习与记忆能力,突触素Ⅰ在大鼠海马内表达的变化可能参与了大鼠空间学习与记忆增强的机制.     

突触后致密物与癫痫苔藓纤维出芽

突触后致密物是化学性突触后膜内侧的特化结构,为神经信息传递的重要结构基础,参与突触后信号转导的调节和整合,在学习、记忆和突触可塑性等生理过程中有重要作用。近年来发现,癫痫发作伴有突触后致密物成分的改变,可能参与了癫痫的病理生理过程。     

大鼠海马CA3区的习得性长时程突触增强

本实验应用慢性埋植电极技术以电生理学结合行为学的方法,观察大鼠条件性饮水反应的建立、消退和再建立过程中,其海马CA_3区突触效应的变化规律。以刺激内嗅区的穿通纤维(PP)诱发的单突触的群体锋电位(PS)及群体兴奋性突触后电位(EPSPs)为指标,经叠加处理分析,发现随着条件反应的建立,海马CA_3锥体细胞出现突触效应的长时程增强(LTP),它随行为反应的实验性消退而消退,而在随后再次建立条件反应时,又重新出现;且无论此LTP达最高水平还是它的完全消退均超前于条件性行为反应的水平。又在一个实验日训练作业结束时PS并未立即随之增大,在24h内它随时间而发展,但到第4小时已达最高水平,且条件反应率是与PS的水平相应的,对PS与EPSPs的斜率进行相关分析表明,PS的变化主要是突触传递功效的变化。上述结果表明,海马CA_3区随着行为训练有习得性LTP产生。从其发神变化特点及其与条件性行为的关系,提示此习得性LTP极其可能是本实验中学习和记忆的展经基础。     

GABA_B自调性受体调节长时增强效应

对长时增强效应(long—term potentiation,LTP)的理解应从细胞分子水平去观察脊椎动物的学习与记忆。一些资料证明,在海马CA_1区诱导的LTP需要有N-methyl-D-aspartate(NMDA)受体系统短暂的激活。在低频传递时,γ-氨基丁酸(GABA)可通过突触抑制来阻断NMDA受体系统的明显活动。这种阻断作用是使神经元超极化时,Mg~(2+)阻断了由NMDA受体所调控的离子通道而引起的。在高频传递时,由于突     

环腺苷酸应答元件结合蛋白与学习记忆

环腺苷酸(cAMP)应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)是一种核转录因子,可与cAMP反应元件结合,调节基因转录,具有调节精子生成,昼夜节律,学习记忆等功能.近年来关于其在学习记忆中的作用成为医学研究热点.CREB是神经元内多条信息传递途径的汇聚点,参与长时记忆形成和突触可塑性.长时记忆(long-term memory)形成需依赖CREB介导的基因转录,干扰或抑制CREB活性可破坏长时记忆.长时程增强(long-term potentiation,LTP)是研究学习记忆的理想模型,在LTP诱导和维持过程中均可观察到CREB活性持续升高.但增龄过程中,海马CREB活性下降,影响学习记忆功能,与许多神经退行性疾病发生有关.     

转录因子Egr-1参与长期性恐惧记忆和焦虑

锌指转录因子点Egr-1在将细胞外信号和胞内基因表达的变化相耦联过程中发挥重要的作用。海马和杏仁体是记忆形成和储存的两个主要的脑区。在海马和杏仁体中,Egr-1可被长时程增强（long-term potentiation,LTP）和学习过程上调。在Egr-1敲除小鼠上观察到晚时相声音恐惧记忆受损,而短时的痕迹和场景记忆却不受影响;另外,在Egr-1敲除小鼠上,用theta burst刺激杏仁体和听觉皮层所引起的突触增强被明显减弱或完全阻断。因此,我们的研究表明,转录因子Egr-1选择性地在晚时相听觉恐惧记忆中发挥作用。     

突触前α7烟碱受体对海马神经元兴奋性突触传递的调控

采用盲法膜片钳技术观察突触前烟碱受体(nicotinic acetylcholinel receptors,nAChRs)对海马脑片CAl区锥体神经元兴奋性突触传递的调控作用。结果显示,nAChRs激动剂碘化二甲基苯基哌嗪(dimethylphenyl—piperazinium iodide,DMPP)不能在CAl区锥体神经元上诱发出烟碱电流。DMPP对CAl区锥体神经元自发兴奋性突触后电流(spontaneous excitatory postsynaptic current,sEPSC)具有明显的增频和增幅作用,并呈现明显的浓度依赖关系。DMPP对微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory postsynaptic current,mEPSC)具有增频作用,但不具有增幅作用。上述DMPP增强突触传递的作用不能被nAChRs拮抗剂美加明、六烃季铵和双氢-β-刺桐丁所阻断,但可被α-银环蛇毒素阻断。上述结果提示,海马脑片CAl区锥体神经元兴奋性突触前nAChRs含有对α-银环蛇毒素敏感的胡亚单位,其激活可增强海马CAl区锥体神经元突触前递质谷氨酸的释放,从而对兴奋性突触传递发挥调控作用。     

神经系统中的一氧化氮

一氧化氮(NO)是一种广泛存在的独特的生物信使因子和效应因子.NO参与脑内许多生理功能和病理生理过程.NO调节神经递质释放和脑血流,参与神经发育和基因表达调控.NO可能作为一种逆行信使物质参与海马的长时程突触传递增强和小脑的长时程突触传递抑制.过多的NO则具有神经毒性并与许多神经系统疾病有关.     

维生素E对应激大鼠海马齿状回长时程增强的保护作用

目的：探讨维生素E对应激大鼠海马齿状回长时程增强的保护作用。方法：束缚应激条件下,通过补充维生素E（VE）,观察大鼠在应激过程中的行为效应。结果：接受应激大鼠在旷场实验中的穿行格数明显增加;长时程增强（LTP）诱发率降低,突触传递功能减弱;血浆糖皮质激素水平明显升高。而应激同时适量补充VE的大鼠未出现上述异常变化。结论：适当补充维生素E可减轻应激性海马突触传递功能障碍,提高机体应激适应能力。