Μακροπρόθεσμη ενίσχυση

ο Μακροπρόθεσμη ενίσχυση είναι η βάση για τη νευρική πλαστικότητα και έτσι η αναμόρφωση των νευρικών δομών ή διασυνδέσεων στο νευρικό σύστημα. Χωρίς τη διαδικασία, δεν θα ήταν δυνατός ούτε ο σχηματισμός μνήμης ούτε η εμπειρία μάθησης. Διαταραχές μακροχρόνιας ενίσχυσης εμφανίζονται, για παράδειγμα, σε ασθένειες όπως το Αλτσχάιμερ.

Τι είναι η μακροχρόνια ενίσχυση;

Οι νευρώνες λειτουργούν με βιοηλεκτρικά και βιοχημικά δυναμικά δράσης. Τα δυναμικά δράσης είναι η γλώσσα του κεντρικού νευρικού συστήματος και χρησιμεύουν για τη μετάδοση διέγερσης. Αυτή η μετάδοση είναι επίσης γνωστή ως συναπτική μετάδοση. Τα νευρικά κύτταρα αντιδρούν στην αυξημένη παραγωγή δυναμικού δράσης με τη λεγόμενη μακροχρόνια ενίσχυση.

Η νευρική πλαστικότητα είναι μια από τις σημαντικότερες συνέπειες της μακροχρόνιας ενίσχυσης. Ο όρος νευρική πλαστικότητα περιγράφει μια αναδιαμόρφωση εντός της νευρικής δομής που την προσαρμόζει στην τρέχουσα χρήση της. Τόσο τα μεμονωμένα νευρικά κύτταρα όσο και οι περιοχές του εγκεφάλου μπορούν να ανοικοδομηθούν νευρωνικά. Μέσω των διαδικασιών μετατροπής, οι λειτουργίες του κεντρικού και του περιφερειακού νευρικού συστήματος διατηρούνται, επεκτείνονται και προσαρμόζονται στην τρέχουσα κατάσταση χρήσης. Ως βάση της νευρικής ανασυγκρότησης, η μακροχρόνια ενίσχυση ενισχύει τεράστια την εξασφάλιση ότι το νευρικό σύστημα λειτουργεί όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά και ομαλά.

Η μακροχρόνια ενίσχυση ενισχύεται επίσης με το σχηματισμό μνήμης. Επιπλέον, η ανοικοδόμηση των νευρικών δομών είναι μια αναπόφευκτη διαδικασία για μαθησιακές διαδικασίες.

Λειτουργία & εργασία

Από την άποψη του εγκεφάλου, σε μια εκπαιδευμένη δεξιότητα εκχωρείται μια μορφολογική συσχέτιση, η οποία αντιστοιχεί σε ένα δίκτυο συναπτικών συνδέσεων. Τέτοια δίκτυα επιτρέπουν το σχηματισμό ιδεών στο φλοιό σύνδεσης. Όταν προφέρεται μια συγκεκριμένη λέξη, για παράδειγμα, πρέπει να ενεργοποιηθεί ένα ειδικό δίκτυο, το οποίο με τη σειρά του οδηγεί σε ένα ειδικό μοτίβο δυναμικών δράσης.

Κάθε φορά που ένα άτομο μαθαίνει νέες δεξιότητες ή βελτιώνει τις παλιές, δημιουργούνται νέες διασυνδέσεις στον εγκέφαλο. Οι διασυνδέσεις που δεν χρησιμοποιούνται ακυρώνονται ξανά με τον ίδιο τρόπο. Αυτή η αναδιαμόρφωση αντιστοιχεί στη συναπτική πλαστικότητα. Η εκμάθηση σε νευρικό επίπεδο είναι επομένως μια εξαρτώμενη από τη δραστηριότητα ανακατασκευή προτύπων στη νευρική διασύνδεση και των λειτουργικών διεργασιών στον εγκέφαλο.

Εκτός από την προσυναπτική ενίσχυση, τη μετα-τετανική ενίσχυση και τη συναπτική κατάθλιψη, η μακροχρόνια ενίσχυση είναι επίσης σημαντική για τις μαθησιακές διαδικασίες. Αυτή η ενίσχυση αντιστοιχεί σε μια μακροπρόθεσμη ενίσχυση των συναπτικών μεταδόσεων. Αυτή η διαδικασία αποτελείται από διάφορες υπο-διεργασίες.

Η ενεργοποίηση των υποδοχέων ΑΜΡΑ είναι το πρώτο βήμα στη μακροχρόνια ενίσχυση. Υπάρχουν αναρίθμητοι υποδοχείς γλουταμικού στις μετασυναπτικές μεμβράνες. Μια υποομάδα αυτών των υποδοχέων γλουταμικού είναι εκείνοι του τύπου ΑΜΡΑ. Μόλις δημιουργηθεί ένα δυναμικό δράσης, το γλουταμινικό απελευθερώνεται. Η ουσία του ίδιου του σώματος είναι ένας από τους πιο σημαντικούς νευροδιαβιβαστές και, μετά την απελευθέρωσή του, συνδέεται με τους υποδοχείς ΑΜΡΑ, οι οποίοι φτιάχνονται για άνοιγμα με δέσμευση. Μετά το άνοιγμα των υποδοχέων, τα ιόντα νατρίου ρέουν. Αυτό δημιουργεί ένα διεγερτικό μετασυναπτικό δυναμικό. Αυτό το δυναμικό προκύπτει με κάθε αποπόλωση εντός της μετασυναπτικής μεμβράνης. Τα συναρπαστικά μετασυναπτικά δυναμικά προστίθενται και υποβάλλονται σε επεξεργασία από τον νευρώνα λήψης. Όταν ξεπεραστεί μια τιμή κατωφλίου, οι νευρώνες λήψης σχηματίζουν ξανά ένα δυναμικό δράσης και το μεταδίδουν μέσω των αξόνων τους.

Η δημιουργία ενός διεγερτικού μετασυναπτικού δυναμικού ακολουθείται από την ενεργοποίηση των υποδοχέων NMDA σε μακροχρόνια ενίσχυση. Μόλις εμφανιστούν πρόσθετα δυναμικά δράσης, υπάρχει αυξημένη αποπόλωση της μετασυναπτικής μεμβράνης. Τα ιόντα μαγνησίου αφήνουν τον υποδοχέα NMDA και ο υποδοχέας μπορεί να ανοίξει. Το άνοιγμα των υποδοχέων NMDA οδηγεί στην εισροή ιόντων ασβεστίου και οδηγεί σε φωσφορυλίωση των υποδοχέων ΑΜΡΑ. Η φωσφορυλίωση με τη σειρά της αυξάνει την αγωγιμότητα των υποδοχέων και επίσης αυξάνει τη σύνθεση πρωτεϊνών στο κύτταρο.

Επιπλέον, οι οπισθοδρομικές ουσίες αγγελιοφόρων απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια των διεργασιών που περιγράφονται. Αυτές οι αγγελιαφόρες ουσίες αντιστοιχούν, για παράδειγμα, σε παράγωγα αραχιδονικού οξέος ή αερίων όπως το νιτρικό οξείδιο. Αυτές οι ουσίες αγγελιοφόρου προκαλούν την προσυναπτική μεμβράνη να απελευθερώνει περισσότερους νευροδιαβιβαστές.

Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ

Ασθένειες και παθήσεις

Οι νευρολογικές ασθένειες που επηρεάζουν τη μακροχρόνια ενίσχυση είναι ένα τρέχον αντικείμενο ιατρικής έρευνας. Μία τέτοια ασθένεια είναι το Αλτσχάιμερ. Η νόσος του Crohn έχει επίσης αντίκτυπο στις διαδικασίες που περιγράφονται παραπάνω. Το γεγονός ότι αυτές οι ασθένειες διαταράσσουν τη μακροπρόθεσμη ενίσχυση οφείλεται κυρίως στον εκφυλισμό των νευρικών κυττάρων. Μόλις καταρρεύσουν οι νευρωνικές συνάψεις, η μακροχρόνια ενίσχυση δεν είναι πλέον δυνατή. Για παράδειγμα, αυτό δημιουργεί επίσης τις σκοτεινές περιοχές στη μνήμη τους.

Ο εγκέφαλος διασπάται σιγά σιγά σε εκφυλιστικές ασθένειες του κεντρικού νευρικού συστήματος. Τα μέτρα για τη διατήρηση των νευρικών δομών έχουν γίνει το κύριο επίκεντρο της έρευνας σε σχέση με ασθένειες όπως το Αλτσχάιμερ. Μέχρι στιγμής, δεν έχουν καταγραφεί μεγάλες επιτυχίες στη συντήρηση των συνάψεων. Μέχρι στιγμής, πρωτοποριακές επιτυχίες έχουν καταγραφεί μόνο σε ζώα με παρόμοιες ασθένειες. Οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει ακόμη να μεταφέρουν αυτές τις επιτυχίες στους ανθρώπους.

Δεδομένου ότι η μακροχρόνια διαφοροποίηση δεν λειτουργεί πλέον σε αυτούς που επηρεάζονται, δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί πλέον συναπτική αναδιαμόρφωση. Οι μαθησιακές διαδικασίες είναι αδύνατες και η γενική λειτουργικότητα του εγκεφάλου μειώνεται σταδιακά. Δεν μπορούν πλέον να σχηματιστούν νέα νευρικά κύτταρα ή συνδέσεις μεταξύ νευρώνων. Οι παλιές συνάψεις δεν χρησιμοποιούνται πλέον και αποσυναρμολογούνται ως μέρος των διαδικασιών ανακαίνισης.

Για την αντιμετώπιση αυτών των διαδικασιών, το φάρμακο προωθεί τώρα τη συντήρηση των συνάψεων μέσω ειδικών ασκήσεων. Όσο πιο συχνά χρησιμοποιούνται συνάψεις, τόσο πιο γρήγορα ο εγκέφαλος τις αναγνωρίζει ως απαραίτητο. Ασθένειες όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ ή του Crohn μπορούν συνεπώς να καθυστερήσουν κατά τη διάρκεια της άσκησης. Αλλά μέχρι στιγμής είναι αδύνατο να σταματήσουμε τις ασθένειες μέσω ασκήσεων. Οι περισσότεροι από αυτούς που επηρεάζονται χρειάζονται συνεπώς 24ωρη φροντίδα από ένα συγκεκριμένο στάδιο της νόσου.