HippocampusEdit

LTD beïnvloedt hippocampale synapsen tussen de Schaffer-zekerheden en de CA1-piramidale cellen. LTD op de Schaffer collateral-CA1 synapsen hangt af van de timing en frequentie van calcium influx. LTD treedt op bij deze synapsen wanneer Schaffer zekerheden herhaaldelijk worden gestimuleerd gedurende langere perioden (10-15 minuten) bij een lage frequentie (ongeveer 1 Hz). Depressieve prikkelende postsynaptische potentialen (EPSPs) resulteren uit dit specifieke stimulatiepatroon. De grootte van het calciumsignaal in de postsynaptische cel bepaalt grotendeels of LTD of LTP voorkomt; LTD wordt veroorzaakt door kleine, langzame verhogingen van postsynaptische calciumniveaus. Wanneer Ca2+ entry onder de drempel ligt, leidt dit tot LTD. Het drempelniveau in gebied CA1 is op een glijdende schaal die afhankelijk is van de geschiedenis van de synaps. Als de synaps al is onderworpen aan LTP, wordt de drempel verhoogd, waardoor de kans dat een calciuminflux LTD zal opleveren, toeneemt. Op deze manier handhaaft een “negatieve feedback” systeem synaptische plasticiteit. Activering van NMDA-type glutamaatreceptoren, die tot een klasse van ionotrope glutamaatreceptoren (iGluRs) behoren, is vereist voor calciumingang in de CA1 postsynaptische cel. Verandering in spanning biedt een graded controle van postsynaptic Ca2 + door het reguleren van NMDAR-afhankelijke Ca2 + influx, die verantwoordelijk is voor het initiëren LTD.

hoewel LTP gedeeltelijk te wijten is aan de activering van eiwitkinasen, die vervolgens fosforylaat doeleiwitten zijn, ontstaat LTD uit de activering van calciumafhankelijke fosfatasen die de doeleiwitten dephosphoryleren. Selectieve activering van deze fosfatasen door variërende calciumspiegels kan verantwoordelijk zijn voor de verschillende effecten van calcium waargenomen tijdens LTD. De activering van postsynaptic phosphatases veroorzaakt internalisatie van synaptic AMPA receptoren (ook een type van iGluRs) in de postsynaptic cel door clathrin-met een laag bedekte endocytose mechanismen, waardoor gevoeligheid voor glutamaat wordt verminderd die door Schaffer collateral terminals wordt vrijgegeven.

a model for the mechanisms of depotentiation and De novo LTD.

CerebellumEdit

LTD komt voor bij synapsen in cerebellaire Purkinje-neuronen, die twee vormen van prikkelende input ontvangen, één van een enkele klimvezel en één van honderdduizenden parallelle vezels. LTD vermindert de werkzaamheid van Parallelle Vezel synapse transmissie, hoewel, volgens recente bevindingen, het ook belemmert klimmen vezel Synapse transmissie. Zowel parallelle vezels en klimvezels moeten gelijktijdig worden geactiveerd voor LTD optreden. Met betrekking tot de afgifte van calcium is het echter het beste als de parallelle vezels een paar honderd milliseconden voor de klimvezels worden geactiveerd. In één weg, geven parallelle vezelterminals glutamaat vrij om AMPA en metabotrope glutamaatreceptoren in de postsynaptische Purkinje-cel te activeren. Wanneer glutamaat aan de AMPA receptor bindt, depolariseert het membraan. De binding van glutamaat aan de metabotrope receptor activeert fosfolipase C (PLC) en produceert diacylglycerol (DAG) en inositoltrifosfaat (IP3) tweede boodschappers. In de weg die door activering van het beklimmen van vezels wordt geïnitieerd, gaat calcium de postsynaptic cel door voltage-gated ionenkanalen in, die intracellular calciumniveaus verhogen. Samen, verhogen DAG en IP3 de calciumconcentratie stijging door IP3-gevoelige receptoren te richten die versie van calcium van intracellular opslag evenals proteã ne kinase C (PKC) activering teweegbrengen (die gezamenlijk door calcium en DAG wordt bereikt). PKC phosphorylates AMPA receptoren, die hun dissociatie van steigerproteã nen in het post-synaptische membraan en verdere internalisatie bevordert. Met het verlies van AMPA-receptoren wordt de postsynaptische Purkinje-celrespons op glutamaatafgifte van parallelle vezels verlaagd. Calcium triggering in het cerebellum is een kritisch mechanisme betrokken bij langdurige depressie. Parallelle vezelterminals en klimvezels werken samen in een positieve feedback-lus voor het inroepen van een hoge calciumafgifte.

Ca2+ involvementEdit

verder onderzoek heeft de rol van calcium in inductie van depressie op lange termijn bepaald. Terwijl andere mechanismen van depressie op lange termijn worden onderzocht, is de rol van calcium in LTD een gedefinieerd en goed begrepen mechanisme door wetenschappers. Hoge calciumconcentraties in de post-synaptische Purkinje-cellen zijn een noodzaak voor de inductie van langdurige depressie. Er zijn verschillende bronnen van calcium signalering die elicit LTD: klimmen vezels en parallelle vezels die convergeren op Purkinje cellen. Calciumsignalen in de post-synaptische cel betroffen zowel ruimtelijke als temporele overlapping van door klimvezel geïnduceerde calciumafgifte in dendrieten als Parallelle Vezel geïnduceerde mGluRs en IP3 gemedieerde calciumafgifte. In de klimvezels induceert AMPAR-gemedieerde depolarisatie een regeneratief actiepotentiaal dat zich verspreidt naar de dendrieten, die wordt gegenereerd door spanningsgesloten calciumkanalen. Gecombineerd met PF-gemedieerde mglur1 activering resulteert in LTD inductie. In de parallelle vezels worden GluRs geactiveerd door constante activering van de parallelle vezels, waardoor IP3 indirect aan zijn receptor (IP3) bindt en de afgifte van calcium uit intracellulaire opslag activeert. In calcium inductie, is er een positieve feedback lus om calcium te regenereren voor langdurige depressie. Klim-en parallelle vezels moeten samen worden geactiveerd om de Purkinje-cellen te depolariseren terwijl mGlur1s wordt geactiveerd. Timing is ook een kritische component voor CF en PF.een betere calciumafgifte impliceert PF-activatie enkele honderden milliseconden voor CF-activiteit.

AMPAR phosphorylationEdit

Er is een reeks signaalcascades, MAPK, in het cerebellum die een cruciale rol speelt bij cerebellum LTD. De cascade van MAPK is belangrijk in informatieverwerking binnen neuronen en andere diverse types van cellen. De cascade omvat MAPKKK, MAPKK en MAPK. Elk is dubbele phosphorylated door de andere, mapkkk dubbele phosphorylates MAPKK en op zijn beurt dubbele phosphorylates MAPK. Er is een positieve feedback loop die het resultaat is van een gelijktijdige invoer van signalen van PF-CF en verhoogt DAG en Ca2 + in Purkinje dendritische stekels. Calcium en DAG activeren conventionele PKC (cPKC), die vervolgens mapkkk en de rest van de MAPK cascade activeert. Geactiveerd MAPK en Ca2 + activeren PLA2, AA en cPKC creëren een positieve feedback loop. De veroorzaakte cpkc phosphorylates AMPA receptoren en worden uiteindelijk verwijderd vorm het postsynaptic membraan via endocytose. De tijdschaal is voor dit proces is ongeveer 40 minuten. over het geheel genomen correleert de grootte van de LTD met AMPAR fosforylering.

StriatumEdit

de mechanismen van LTD verschillen in de twee subregio ‘ s van het striatum. LTD wordt geïnduceerd bij corticostriatale medium stekelige neuronsynapsen in het dorsale striatum door een hoogfrequente stimulus gekoppeld aan postsynaptische depolarisatie, coactivatie van dopamine D1 en D2 receptoren en groep I mGlu receptoren, gebrek aan NMDA receptor activering en endocannabinoïde activering.

In de voorschors van het striatum zijn drie vormen of LTD vastgesteld. Het mechanisme van de eerste is vergelijkbaar met CA1-LTD: een laagfrequente stimulus induceert LTD door activering van NMDA-receptoren, met postsynaptische depolarisatie en verhoogde postsynaptische calciuminflux. De tweede wordt geïnitieerd door een hoogfrequente stimulus en wordt bearbitreerd door presynaptische mglu-receptor 2 of 3, wat resulteert in een langdurige vermindering van de betrokkenheid van P/Q-type calciumkanalen bij de afgifte van glutamaat. De derde vorm van LTD vereist endocannabinoïden, activering van mGlu-receptoren en herhaalde stimulatie van glutamaterge vezels (13 Hz gedurende tien minuten), wat resulteert in een langdurige afname van presynaptische glutamaatafgifte. Er wordt voorgesteld dat LTD in Gabaerge striatale neuronen leidt tot een afname op lange termijn van remmende effecten op de basale ganglia, die de opslag van motorische vaardigheden beïnvloeden.

visuele cortexEdit

langdurige depressie is ook waargenomen in de visuele cortex, en er wordt voorgesteld om betrokken te zijn bij oculaire dominantie. Terugkerende low-frequency stimulatie van laag IV van de visuele cortex of de witte stof van de visuele cortex veroorzaakt LTD in laag III. in deze vorm van LTD, low-frequency stimulatie van één weg resulteert in LTD alleen voor die input, waardoor het homosynaptisch. Dit type van LTD is gelijkaardig aan dat gevonden in de hippocampus, omdat het door een kleine verhoging in postsynaptic calciumionen en activering van fosfatases wordt teweeggebracht. LTD is ook gevonden op deze manier voor te komen in laag II. een ander mechanisme is aan het werk in de LTD dat optreedt in laag V. In laag V, LTD vereist lage frequentie stimulatie, endocannabinoôde signalering, en activering van presynaptische NR2B-bevattende NMDA receptoren.

gebleken is dat gepaarde pulsstimulatie (PPS) een vorm van homosynaptic LTD induceert in de oppervlakkige lagen van de visuele cortex wanneer de synaps wordt blootgesteld aan carbachol (CCh) en noradrenaline (NE).

De omvang van deze LTD is vergelijkbaar met die welke het gevolg is van laagfrequente stimulatie, maar met minder stimulatiepulsen (40 PPS voor 900 laagfrequente stimulaties). Er wordt gesuggereerd dat het effect van NE is om de winst van NMDA receptor-afhankelijke homosynaptic LTD te controleren. Als norepinefrine, wordt acetylcholine voorgesteld om de aanwinst van NMDA receptor-afhankelijke homosynaptic LTD te controleren, maar het zal waarschijnlijk ook een promotor van extra mechanismen van LTD zijn.

prefrontale cortexEdit

de neurotransmitter serotonine is betrokken bij LTD-inductie in de prefrontale cortex (PFC). Het serotoninesysteem in de PFC speelt een belangrijke rol bij het reguleren van cognitie en emotie. Serotonine, in samenwerking met een groep I metabotrope glutamaat receptor (mglur) agonist, vergemakkelijkt Ltd inductie door vergroting van AMPA receptor internalisatie. Dit mechanisme ligt mogelijk ten grondslag aan de rol van serotonine in de controle van cognitieve en emotionele processen die synaptische plasticiteit in PFC neuronen bemiddelt.

Perirhinale cortexEdit

computationele modellen voorspellen dat LTD in de perirhinale cortex een toename van de opslagcapaciteit van het herkenningsgeheugen creëert boven die van LTP, en deze voorspelling wordt bevestigd door neurotransmitterreceptorblokkeringsexperimenten. Er wordt voorgesteld dat er meerdere geheugenmechanismen in de perirhinale cortex zijn. De exacte mechanismen zijn niet volledig begrepen, maar stukjes van de mechanismen zijn ontcijferd. Studies suggereren dat één perirhinaal cortex LTD mechanisme NMDA receptoren en groep I en II mGlu receptoren omvat 24 uur na de stimulus. Het andere mechanisme van LTD impliceert acetylcholinereceptoren en kainaatreceptoren op een veel vroeger tijdstip, ongeveer 20 tot 30 minuten na stimulus.