Dlhodobá potenciácia je základom pre neuronálnu plasticitu a tým pre remodeláciu neurónových štruktúr alebo obvodov nervový systém. Bez procesu, ani formovanie Pamäť ani štúdium skúsenosti by boli možné. Poruchy potencovania dlhovekosti sú prítomné napríklad pri chorobách ako napr Alzheimerova choroba ochorenia.
Čo je to dlhodobé potencovanie?
Dlhodobá potenciácia je základom pre neuronálnu plasticitu a tým pre remodeláciu neurónových štruktúr alebo obvodov nervový systém. Neuróny pracujú s bioelektrickými a biochemickými akčnými potenciálmi. Akčné potenciály sú jazykom ústredia nervový systém a používajú sa na prenos excitácie. Tento prenos je tiež známy ako synaptický prenos. Neuróny reagujú na zvýšenú tvorbu akčných potenciálov takzvanou dlhodobou potenciáciou. Neuronálna plasticita je jedným z najdôležitejších dôsledkov dlhodobého potencovania. Termín neuronálna plasticita sa používa na opis remodelácie v neurónovej štruktúre, ktorá sa prispôsobuje jej súčasnému použitiu. Jednotlivé neuróny aj mozog oblasti môžu prejsť neuronálnou prestavbou. Prostredníctvom procesov remodelovania sa funkcie centrálneho a periférneho nervového systému udržiavajú, rozširujú a prispôsobujú aktuálnej situácii používania. Ako základ neuronálnej remodelácie pomáha dlhodobá potenciacia nesmierne účinným a plynulým spôsobom pri zabezpečovaní funkcií nervového systému. S tým je spojené aj dlhodobé potencovanie Pamäť tvorenie. Neurónová prestavba je navyše nevyhnutným procesom štúdium procesy.
Funkcia a úloha
Z mozogZ hľadiska pohľadu je každá naučená zručnosť spojená s morfologickým korelátom zodpovedajúcim sieti synaptických spojení. Takéto siete umožňujú formovanie myšlienok v asociačnej kôre. Keď sa vysloví konkrétne slovo, napríklad špeciálna sieť už musí prísť k aktivácii, čo má za následok zvláštny vzorec akčných potenciálov. Kedykoľvek sa človek naučí nové zručnosti alebo zdokonalí svoje staré, vytvorí sa v obvode nový obvod mozog. Nepoužité obvody sa analogicky opäť zrušia. Táto prestavba zodpovedá synaptickej plasticite. Na neurónovej úrovni štúdium je teda remodelácia vzorov neuronálnych obvodov a funkčných procesov mozgu závislá od aktivity. Okrem presynaptického vylepšenia posttetanické zosilnenie a synaptické depresia, dlhodobé potencovanie je relevantné aj pre procesy učenia. Toto zosilnenie zodpovedá dlhotrvajúcemu zosilneniu synaptických prenosov. Tento proces pozostáva z niekoľkých podprocesov. Aktivácia AMPA receptorov je prvým stupňom dlhodobej potenciovania. Nespočetné receptory pre glutamát sa nachádzajú v postsynaptických membránach. Podskupina z nich glutamát receptory sú receptory typu AMPA. Hneď ako akčný potenciál je generovaný, glutamát je prepustený. Endogénna látka je jedným z najdôležitejších neurotransmiterov a po uvoľnení sa viaže na receptory AMPA, ktoré sa väzbou otvoria. Po otvorení receptorov sodík vtekajú ióny. Týmto spôsobom sa vytvára excitačný postsynaptický potenciál. Tento potenciál sa vytvára v postsynaptickej membráne počas každej depolarizácie. Excitačné postsynaptické potenciály sú sčítané a spracované príslušným prijímajúcim neurónom. Keď je prekročený prah, prijímajúce neuróny opäť tvoria akčný potenciál a prenášať to cez ich axóny. Pri dlhodobom zosilňovaní nasleduje po generovaní excitačného postsynaptického potenciálu aktivácia NMDA receptorov. Len čo sa vyskytnú ďalšie akčné potenciály, dôjde k zvýšenej depolarizácii postsynaptickej membrány. Magnézium ióny opúšťajú NMDA receptor a receptor sa môže otvoriť. Otvorenie NMDA receptorov vedie k prílevu vápnik ióny a vedie k fosforylácii AMPA receptorov. Fosforylácia zase zvyšuje vodivosť receptorov a tiež zvyšuje biosyntézu bielkovín v bunke. Počas opísaných procesov sa navyše vylučujú retrográdne látky prenášajúce signál. Tieto nosné látky zodpovedajú napríklad derivátom kyseliny arachidónovej alebo plynom, ako sú napr oxid dusnatý.Tieto druhé posly spôsobujú zvýšené uvoľňovanie neurotransmiterov na presynaptickej membráne.
Choroby a poruchy
Neurologické choroby ovplyvňujúce dlhodobé zosilnenie sú súčasným predmetom lekárskeho výskumu. Napríklad jedna taká choroba je Alzheimerova choroba ochorenia. Crohnova choroba ovplyvňuje aj procesy opísané skôr. Skutočnosť, že tieto choroby narúšajú dlhodobé zosilnenie účinku, je spôsobená hlavne degeneráciou neurónov. Hneď ako neuronálne synapsie rozdeliť, dlhodobé potencovanie už nie je možné. Takto postihnuté osoby prežívajú tmavé oblasti vo svojich Pamäť, napríklad. Pri degeneratívnych ochoreniach centrálneho nervového systému sa mozog kúsok po kúsku degraduje. Opatrenia na zachovanie neurónových štruktúr sa dnes stali hlavným zameraním výskumu v súvislosti s chorobami ako napr Alzheimerova choroba. Doteraz neboli dosiahnuté žiadne veľké úspechy v ochrane synapsie. Až doteraz boli zaznamenané prielomové úspechy iba u zvierat s porovnateľnými chorobami. Vedcom sa zatiaľ nepodarilo preniesť tieto úspechy na človeka. Pretože u postihnutých jedincov už dlhodobá diferenciácia nefunguje, synaptická prestavba už nemôže prebiehať. Procesy učenia sú nemožné a všeobecná funkčnosť mozgu postupne klesá. Nové neuróny alebo spojenia medzi neurónmi sa už nemôžu vytvárať. Starý synapsie sa už nepoužívajú a degradujú sa v priebehu procesov remodelovania. Aby sa zabránilo týmto procesom, medicína teraz podporuje udržiavanie synapsií pomocou špeciálnych cvičení. Čím častejšie sa synapsie používajú, tým skôr ich mozog rozpozná podľa potreby. Choroby ako Alzheimerova choroba alebo Crohnova choroba môžu byť preto oddialené v progresii cvičením. Doteraz však nebolo možné zastaviť tieto choroby cvičením. Väčšina postihnutých preto vyžaduje od určitého štádia chorôb 24-hodinovú starostlivosť.
