Скребицкий, Шаронова — Современные проблемы синаптической пластичности
Вид: обзор
Главный вопрос: какими клеточными механизмами синаптическая пластичность лежит в основе обучения и памяти.
Ответ одной фразой: NMDA-зависимая длительная потенциация — стойкое усиление синаптической передачи, которое можно получить и при совпадении активности нейронов, — остаётся наиболее приемлемым кандидатом на механизм обучения, хотя данные в её пользу пока в основном косвенные.
Тезисы
Т1. Хебб предположил: одновременный разряд двух нейронных популяций связывает их функционально
- Против: нет
- Аргумент: изучение синаптической пластичности начинается с учения Павлова об условном рефлексе; Хебб описал это на уровне нейронов, а Бриндли формализовал как «синапс Хебба».
- Цитата: «Хеббом [1], который предположил, что одновременный или почти одновременный разряд двух нейронных популяций ведет к установлению между ними функциональной связи.» (раздел «Введение»)
- Понятия: Правило Хебба
Т2. Короткая высокочастотная стимуляция входа в зубчатую фасцию гиппокампа даёт усиление ответа на десятки минут и часы, а при особых условиях — на дни, недели и даже месяцы
- Против: нет
- Аргумент: длительную потенциацию открыли в гиппокампе; длительность усиления сопоставима с поведенческой памятью.
- Цитата: «Было показано, что короткая высокочастотная стимуляция синаптического входа к зернистым клеткам зубчатой фасции приводит к увеличению амплитуды суммарного постсинаптического ответа, которое сохраняется в течение десятков минут и часов, а при специальных условиях – дней, недель и даже месяцев, то есть…» (раздел «Длительная потенциация в гиппокампальных путях»)
- Данные: опыты на зубчатой фасции гиппокампа.
- Понятия: Длительная потенциация
Т3. NMDA-зависимая потенциация остаётся наиболее приемлемым кандидатом на механизм обучения
- Против: нет
- Аргумент: данные в пользу этого пока в основном косвенные и допускают неоднозначное толкование; препараты, угнетающие потенциацию, нарушают обучение.
- Цитата: «Необходимо подчеркнуть, что NMDA-зависимая ДП остается наиболее приемлемым кандидатом на роль нейронного механизма обучения, хотя экспериментальные данные в пользу этой концепции пока в основном косвенные и допускают неоднозначную интерпретацию.» (раздел «Длительная потенциация в гиппокампальных путях»)
- Понятия: Длительная потенциация
Т4. Потенциация проходит две фазы: раннюю без синтеза белка и позднюю с синтезом новых белков
- Против: нет
- Аргумент: фазы соответствуют переходу поведенческой памяти от кратковременной к долговременной; считается, что молекулярные события закрепляют изменённое состояние синапса.
- Цитата: «ДП проходит в своем развитии две фазы: раннюю, не зависящую от белкового синтеза и связанную с конформационными изменениями предсуществующих белков, и позднюю, обусловленную синтезом новых белков.» (раздел «Длительная потенциация в гиппокампальных путях»)
- Понятия: Длительная потенциация
Т5. Ослабление торможения — необходимое условие форм пластичности, лежащих в основе памяти и обучения
- Против: нет
- Аргумент: в опытах усиление ответов чаще удавалось при блокировании тормозной системы; авторы считают, что в естественных условиях возбуждающая передача находится под контролем локальных тормозных сетей.
- Цитата: «Ослабление или снятие торможения является необходимым условием для проявления различных форм пластичности, лежащей в основе памяти и обучения.» (раздел «Растормаживание»)
- Понятия: Растормаживание
Понятия
- Правило Хебба → Скребицкий, Шаронова: совпадение разрядов нейронов меняет эффективность синапса (Т1)
- Длительная потенциация → Скребицкий, Шаронова: долгое усиление ответа, кандидат на механизм обучения (Т2, Т3, Т4)
- Растормаживание → Скребицкий, Шаронова: условие проявления пластичности (Т5)