Invatarea si memoria

Invatarea si memoria

1. LTP si memoria hipocamp-dependenta

Dupa ce in 1971, O'Keefe si Dostrovsky descopera rolul de codare spatiala a celulelor piramidale din CA1-CA3 din hipocamp, in 1973, Bliss si Lomo releva plasticitatea sinapselor hipocampice care pot sustine potentarea de lunga durata (LTP) astfel ca un potential de actiune de frecventa inalta produce LTP in oricare din cele trei cai sinaptice din hipocamp si cresterea tariei sinaptice din caile respective.

Cercetarile recente despre sistemele de semnalizare asimileaza LTP cu mecanismul molecular al memoriei pentru ca LTP are caracteristicile memoriei insasi: apare in toate cele trei cai principale ale hipocampului (i.e. calea pivotanta, calea fibrelor muschioase si calea hipocampica sau a colateralelor Schaffer), este indus rapid, o singura serie de stimuli electrici de inalta frecventa fiind suficienta si, odata indus, e stabil una sau mai multe ore, chiar zile, functie de numarul de prezentari ale stimulului care a indus LTP. LTP difera intre cele trei cai hipocampice: cel care apare pe calea fibrelor muschioase este non-asociativ, adica nu necesita activitate coincidenta in portiunea pre- si postsinaptica, in timp ce LTP in calea pivotanta si hipocampica este asociativ. Colateralele Schaffer din hipocamp folosesc ca neurotransmitator glutamatul; glutamatul sustine LTP actionand asupra receptorilor NMDA si non-NMDA. Receptorii non-NMDA mediaza transmiterea sinaptica bazala pentru ca in timpul potentialului de repaus canalele acestor receptori sunt blocate de catre Mg²⁺ care nu se deblocheaza decat cand celula postsinaptica e depolarizata. Am notat ca receptorii NMDA au proprietati asociative, ceea ce inseamna ca activarea optima a canalelor receptorilor NMDA necesita ca legarea glutamatului de receptor si depolarizarea celulei postsinaptice sa se produca simultan; cand aceasta coincidenta se realizeaza, receptorii NMDA sunt activati si este permis influxul de Ca²⁺ in portiunea presinaptica. Influxul de Ca²⁺ declanseaza LTP prin angajarea directa sau indirecta a trei protein kinaze: calciu/calmodulin protein kinaza II, protein kinaza C si tirozin kinaza.

Se considera ca LTP produs pe calea hipocampica este esential pentru memorie pentru ca modificarile genetice care interfereaza selectiv cu LTP-ul de pe calea celulelor muschioase nu afecteaza memoria spatiala sau episodica (i.e. memoria informatiilor asociate cu contexte spatio-temporale precise), dar cele care interfereaza cu acelasi proces aparut in calea hipocampica determina deficite de memorie.