HippocampusEdit

LTD afecta as sinapses hippocampais entre as células de Schaffer e as células piramidais CA1. LTD no Schaffer collateral-CA1 synapses depende do momento e frequência do afluxo de cálcio. LTD ocorre nestas sinapses quando as garantias de Schaffer são estimuladas repetitivamente por longos períodos de tempo (10-15 minutos) a uma baixa frequência (aproximadamente 1 Hz). Potenciais excitatórios pós-sinápticos depressivos (EPSPs) resultam deste padrão particular de estimulação. A magnitude do sinal de cálcio na célula pós-sináptica determina em grande parte se a LTD ou o LTP ocorre; a LTD é provocada por pequenos e lentos aumentos nos níveis de cálcio pós-sináptico. Quando a entrada Ca2+ está abaixo do limiar, leva à LTD. O nível limiar na área CA1 está em uma escala deslizante que depende da história da sinapse. Se a sinapse já tiver sido sujeita a LTP, o limiar é aumentado, aumentando a probabilidade de um influxo de cálcio produzir LTD. Desta forma, um sistema de” feedback negativo ” mantém a plasticidade sináptica. A ativação dos receptores de glutamato do tipo NMDA, que pertencem a uma classe de receptores ionotrópicos de glutamato (iGluRs), é necessária para a entrada de cálcio na célula pós-sináptica CA1. Change in voltage provides a graded control of postsynaptic Ca2+ by regulating NMDAR-dependent Ca2+ influxo, which is responsible for iniciating LTD.enquanto a LTP é em parte devido à ativação das proteínas cinases, que subsequentemente fosforilato target proteins, LTD surge da ativação das fosfatases dependentes do cálcio que desphosphorilam as proteínas alvo. A activação selectiva destas fosfatases por níveis de cálcio variáveis pode ser responsável pelos diferentes efeitos do cálcio observados durante a LTD. A ativação das fosfatases pós-sinápticas provoca a internalização dos receptores AMPA sinápticos (também um tipo de iGluRs) na célula pós-sináptica por mecanismos de endocitose revestidos de clatrina, reduzindo assim a sensibilidade ao glutamato libertada pelos terminais colaterais de Schaffer.

Um modelo para os mecanismos de depotentiation e de novo LTD.

CerebellumEdit

LTD ocorre em sinapses em neurônios de Purkinje cerebelares, que recebem duas formas de entrada excitatória, uma de uma única fibra de escalada e uma de centenas de milhares de fibras paralelas. LTD diminui a eficácia da transmissão de fibras Sinapse paralelas, embora, de acordo com descobertas recentes,também prejudica a transmissão de fibra Sinapse escalada. Ambas as fibras paralelas e trepadeiras devem ser ativadas simultaneamente para que a LTD ocorra. No que diz respeito à liberação de cálcio, no entanto, é melhor se as fibras paralelas são ativadas algumas centenas de milissegundos antes das fibras de escalada. Em uma via, terminais de fibras paralelas liberam glutamato para ativar receptores AMPA e metabotrópicos de glutamato na célula pós-sináptica de Purkinje. Quando o glutamato se liga ao receptor AMPA, a membrana despolariza. A ligação do glutamato ao receptor metabotrópico activa a fosfolipase C (PLC) e produz o diacilglicerol (DAG) e o trifosfato de inositol (IP3). Na Via iniciada pela ativação das fibras de escalada, o cálcio entra na célula pós-sináptica através de canais iônicos de voltagem, elevando os níveis intracelulares de cálcio. Em conjunto, o DAG e o IP3 aumentam o aumento da concentração de cálcio, direccionando receptores sensíveis ao IP3 que desencadeiam a libertação de cálcio das reservas intracelulares, bem como a activação da proteína cinase C (PKC) (que é realizada conjuntamente pelo cálcio e pelo DAG). PKC fosforila os receptores AMPA, que promove a sua dissociação das proteínas do andaime na membrana pós-sináptica e internalização subsequente. Com a perda de receptores AMPA, a resposta da célula pós-sináptica de Purkinje à libertação de glutamato de fibras paralelas é deprimida. O cálcio que desencadeia o cerebelo é um mecanismo crítico envolvido na depressão a longo prazo. Os terminais de fibras paralelas e as fibras de escalada funcionam em conjunto num ciclo de feedback positivo para invocar alta libertação de cálcio.

Ca2+ involvementEdit

Further research has determined calcium’s role in long-term depression induction induction. Enquanto outros mecanismos de depressão de longo prazo estão sendo investigados, o papel do cálcio na LTD é um mecanismo definido e bem compreendido pelos cientistas. Concentrações elevadas de cálcio nas células pós-sinápticas de Purkinje é uma necessidade para a indução de depressão a longo prazo. Existem várias fontes de sinais de cálcio que induzem a LTD: a escalada de fibras e de fibras paralelas que convergem para as células de Purkinje. A sinalização de cálcio na célula pós-sináptica envolveu uma sobreposição espacial e temporal da subida das fibras induzidas pela libertação de cálcio em dendritos, bem como mglurs induzidos por fibras paralelas e a libertação de cálcio mediada por IP3. Nas fibras de escalada, a despolarização mediada por AMPAR induz um potencial de ação regenerativa que se propaga aos dendritos, o qual é gerado por canais de cálcio voltados. Emparelhado com a activação mglur1 mediada por PF resulta em indução da LTD. Nas fibras paralelas, os GluRs são ativados pela ativação constante das fibras paralelas que indiretamente induzem o IP3 a se ligar ao seu receptor (IP3) e ativam a liberação de cálcio do armazenamento intracelular. Na indução do cálcio, há um ciclo de feedback positivo para regenerar o cálcio para a depressão a longo prazo. A escalada e as fibras paralelas têm de ser activadas em conjunto para despolarizar as células de Purkinje enquanto activam os mGlur1s. o Timing é um componente crítico para o CF e para o PF também, uma melhor libertação de cálcio envolve a activação do PF algumas centenas de milisegundos antes da actividade do CF.

AMPAR phosphorylationEdit

Há uma série de cascatas de sinalização, MAPK, no cerebelo, que desempenha um papel crítico no cerebelo LTD. A cascata MAPK é importante no processamento de informação dentro dos neurônios e outros vários tipos de células. A cascata inclui MAPKKK, MAPKK e MAPK. Cada um deles é fosforilado dual pelo outro, MAPKKK dual fosforylates MAPKK e, por sua vez, dual fosforylates MAPK. Há um ciclo de feedback positivo que resulta de uma entrada simultânea de sinais de PF-CF e aumenta DAG e Ca2+ em espinhos dendríticos de Purkinje. Calcium and DAG activate conventional PKC( cPKC), which then activates MAPKKK and the rest of the MAPK cascade. MAPK ativado e Ca2+ ativam PLA2, AA e cPKC criando um loop de feedback positivo. Fosforilatos de cPKC induzidos AMPA receptores e são eventualmente removidos formam a membrana pós-sináptica via endocitose. O prazo para este processo é de aproximadamente 40 minutos. em geral, a magnitude da LTD correlaciona-se com a fosforilação AMPAR.os mecanismos de LTD diferem nas duas sub-regiões do corpo estriado. A LTD é induzida pelas sinapses de neurónios espinhosos de média corticostriatal no estriato dorsal por um estímulo de alta frequência associado à despolarização pós-sináptica, à co-activação dos receptores dopaminérgicos D1 e D2 e dos receptores mGlu do Grupo I, à falta de activação do receptor NMDA e à activação endocanabinóide.no córtex preliminar do estriato, foram estabelecidas três formas ou LTD. O mecanismo do primeiro é semelhante à CA1-LTD: um estímulo de baixa frequência induz a LTD pela ativação dos receptores NMDA, com despolarização pós-sináptica e aumento do influxo de cálcio pós-sináptico. O segundo é iniciado por um estímulo de alta frequência e é arbitrado pelo receptor mglu pré-sináptico 2 ou 3, resultando numa redução a longo prazo no envolvimento dos canais de cálcio do tipo P/Q na libertação de glutamato. A terceira forma de LTD requer endocanabinóides, ativação de receptores mGlu e estimulação repetitiva de fibras glutamatérgicas (13 Hz por dez minutos), resultando em uma diminuição a longo prazo na libertação pré-sináptica de glutamato. Propõe-se que a LTD nos neurónios estriados GABAérgicos conduza a uma diminuição a longo prazo dos efeitos inibitórios nos gânglios basais, influenciando o armazenamento das capacidades motoras.

cortexEdit Visual

depressão de longo prazo também tem sido observada no córtex visual, e é proposto estar envolvido na dominância ocular. A estimulação recorrente de baixa frequência da camada IV do córtex visual ou da matéria branca do córtex visual causa LTD na camada III. nesta forma de LTD, a estimulação de baixa frequência de uma via resulta em LTD apenas para essa entrada, tornando-a homossináptica. Este tipo de LTD é semelhante ao encontrado no hipocampo, porque é desencadeado por uma pequena elevação nos iões de cálcio pós-sinápticos e ativação das fosfatases. LTD também foi encontrado para ocorrer desta forma na camada II. um mecanismo diferente está em funcionamento na LTD que ocorre na camada V. na camada V, LTD requer estimulação de baixa frequência, sinalização endocannabinóide, e ativação de receptores NMDA pré-sinápticos contendo nr2b. verificou-se que a estimulação emparelhada (PPS) induz uma forma de homosináptica LTD nas camadas superficiais do córtex visual quando a sinapse é exposta ao carbacol (CCh) e à norepinefrina (NE).

a magnitude desta LTD é comparável à que resulta da estimulação de baixa frequência, mas com menos impulsos de estimulação (40 PPS para 900 estímulos de baixa frequência). Sugere-se que o efeito da NE é controlar o ganho da NMDA receptorate-dependent homosynaptic LTD. Tal como a norepinefrina, propõe-se que a acetilcolina controle o ganho da NMDA receptor-dependent homosynaptic LTD, mas é provável que seja também Promotora de mecanismos adicionais da LTD.o neurotransmissor serotonina está envolvido na indução da LTD no córtex pré-frontal (PFC). O sistema de serotonina no PFC desempenha um papel importante na regulação da cognição e da emoção. A serotonina, em cooperação com um agonista do receptor metabotrópico de glutamato do Grupo I (mGluR), facilita a indução da LTD através do aumento da internalização do receptor AMPA. Este mecanismo está possivelmente subjacente ao papel da serotonina no controle de processos cognitivos e emocionais que a plasticidade sináptica nos neurônios PFC Media.os modelos computacionais prevêem que a LTD cria um ganho na capacidade de armazenamento de memória sobre a LTP no córtex perirhinal, e esta previsão é confirmada por experiências de bloqueio de receptores neurotransmissores. É proposto que existem múltiplos mecanismos de memória no córtex periirhinal. Os mecanismos exatos não são completamente compreendidos, porém pedaços dos mecanismos foram decifrados. Estudos sugerem que um mecanismo perirhinal cortex LTD envolve receptores NMDA e receptores mglu do Grupo I e II 24 horas após o estímulo. O outro mecanismo LTD envolve receptores acetilcolina e kainato em um tempo muito anterior, cerca de 20 a 30 minutos após o estímulo.