HippocampusEdit

LTD påverkar hippocampala synapser mellan Schaffer-Säkerheterna och CA1-pyramidcellerna. LTD vid Schaffer collateral-CA1 synapses beror på tidpunkten och frekvensen av kalciuminflöde. LTD uppträder vid dessa synapser när Schaffer säkerheter stimuleras repetitivt under längre tidsperioder (10-15 minuter) vid en låg frekvens (cirka 1 Hz). Deprimerade excitatoriska postsynaptiska potentialer (EPSP) är resultatet av detta speciella stimuleringsmönster. Storleken på kalciumsignalen i den postsynaptiska cellen avgör till stor del om LTD eller LTP inträffar; LTD orsakas av små, långsamma ökningar av postsynaptiska kalciumnivåer. När Ca2 + inträde ligger under tröskeln leder det till LTD. Tröskelnivån i område CA1 är på en glidande skala som beror på synapsens historia. Om synapsen redan har varit föremål för LTP höjs tröskeln, vilket ökar sannolikheten för att en kalciuminflöde kommer att ge LTD. På detta sätt upprätthåller ett ”negativt återkopplingssystem” synaptisk plasticitet. Aktivering av glutamatreceptorer av NMDA-typ, som tillhör en klass av jonotropa glutamatreceptorer (iglurer), krävs för kalciuminträde i CA1 postsynaptisk cell. Spänningsförändring ger en graderad kontroll av postsynaptisk Ca2+ genom att reglera NMDAR-beroende Ca2+ tillströmning, som ansvarar för att initiera LTD.

medan LTP delvis beror på aktiveringen av proteinkinaser, som därefter fosforylat målproteiner, uppstår LTD från aktivering av kalciumberoende fosfataser som defosforylat målproteinerna. Selektiv aktivering av dessa fosfataser genom varierande kalciumnivåer kan vara ansvarig för de olika effekterna av kalcium som observerats under LTD. Aktiveringen av postsynaptiska fosfataser orsakar internalisering av synaptiska AMPA-receptorer (även en typ av iglurer) i den postsynaptiska cellen genom clathrinbelagda endocytosmekanismer, vilket minskar känsligheten för glutamat som frisätts av Schaffer-säkerhetsterminaler.

en modell för mekanismerna för depotentiering och de novo LTD.

CerebellumEdit

LTD förekommer vid synapser i cerebellära Purkinje-neuroner, som får två former av excitatorisk ingång, en från en enda klättringsfiber och en från hundratusentals parallella fibrer. LTD minskar effekten av parallell fiber synapsöverföring, men enligt de senaste resultaten försämrar det också klättringsfiber synapsöverföring. Både parallella fibrer och klättringsfibrer måste aktiveras samtidigt för att LTD ska inträffa. När det gäller kalciumfrisättning är det dock bäst om parallellfibrerna aktiveras några hundra millisekunder före klättringsfibrerna. I en väg frigör parallella fiberterminaler glutamat för att aktivera AMPA och metabotropa glutamatreceptorer i den postsynaptiska Purkinje-cellen. När glutamat binder till AMPA-receptorn depolariseras membranet. Glutamatbindning till den metabotropa receptorn aktiverar fosfolipas C (PLC) och producerar diacylglycerol (DAG) och INOSITOLTRIFOSFAT (IP3) andra budbärare. I vägen initierad genom aktivering av klättringsfibrer kommer kalcium in i den postsynaptiska cellen genom spänningsgrindade jonkanaler, vilket ökar intracellulära kalciumnivåer. Tillsammans ökar dag och IP3 kalciumkoncentrationen genom att rikta in sig på IP3-känsliga receptorer som utlöser frisättning av kalcium från intracellulära butiker samt proteinkinas C (PKC) aktivering (som uppnås gemensamt av kalcium och dag). PKC fosforylater AMPA-receptorer, vilket främjar deras dissociation från ställningsproteiner i det postsynaptiska membranet och efterföljande internalisering. Med förlusten av AMPA-receptorer är det postsynaptiska Purkinje-cellresponsen mot glutamatfrisättning från parallella fibrer deprimerad. Kalciumutlösning i cerebellum är en kritisk mekanism som är involverad i långvarig depression. Parallella fiberterminaler och klättringsfibrer arbetar tillsammans i en positiv återkopplingsslinga för att åberopa hög kalciumfrisättning.

Ca2+ involveringredigera

ytterligare forskning har bestämt kalciums roll vid långvarig depression induktion. Medan andra mekanismer för långvarig depression undersöks, är calciums roll i LTD en definierad och väl förstådd mekanism av forskare. Höga kalciumkoncentrationer i de postsynaptiska Purkinje-cellerna är en nödvändighet för induktion av långvarig depression. Det finns flera källor till kalciumsignalering som framkallar LTD: klättringsfibrer och parallella fibrer som konvergerar på Purkinje-celler. Kalciumsignalering i den postsynaptiska cellen involverade både rumslig och temporal överlappning av klättrande fiberinducerad kalciumfrisättning i dendriter samt parallella fiberinducerade mglurer och IP3-medierad kalciumfrisättning. I klättringsfibrerna inducerar apar-medierad depolarisering en regenerativ aktionspotential som sprider sig till dendriterna, som genereras av spänningsgrindade kalciumkanaler. Parat med PF-medierad mglur1 aktivering resulterar i LTD induktion. I parallella fibrer aktiveras Glur genom konstant aktivering av parallella fibrer som indirekt inducerar IP3 att binda till dess receptor (IP3) och aktivera kalciumfrisättning från intracellulär Lagring. Vid kalciuminduktion finns det en positiv återkopplingsslinga för att regenerera kalcium för långvarig depression. Klättring och parallella fibrer måste aktiveras tillsammans för att depolarisera Purkinje-cellerna medan mglur1s aktiveras. Timing är också en kritisk komponent för CF och PF, en bättre kalciumfrisättning innebär PF-aktivering några hundra millisekunder före CF-aktivitet.

Ampar fosforyleringedit

det finns en serie signalkaskader, MAPK, i cerebellum som spelar en kritisk roll i cerebellum LTD. MAPK-kaskaden är viktig vid informationsbehandling inom neuroner och andra olika typer av celler. Kaskaden inkluderar MAPKKK, MAPKK och MAPK. Var och en är dubbel fosforylerad av den andra, MAPKKK dubbla fosforylater MAPKK och i sin tur dubbla fosforylater MAPK. Det finns en positiv återkopplingsslinga som är resultatet av en samtidig inmatning av signaler från PF-CF och ökar DAG och Ca2+ i Purkinje dendritiska ryggar. Kalcium och DAG aktiverar konventionell PKC (cPKC), som sedan aktiverar MAPKKK och resten av MAPK-kaskaden. Aktiverad MAPK och Ca2 + aktiverar PLA2, AA och cPKC och skapar en positiv återkopplingsslinga. Inducerad cpkc fosforylater AMPA-receptorer och avlägsnas så småningom bilda det postsynaptiska membranet via endocytos. Tidsplanen är för denna process är ungefär 40 minuter. sammantaget korrelerar storleken på LTD med Ampar fosforylering.

StriatumEdit

LTD: s mekanismer skiljer sig åt i striatumets två delregioner. LTD induceras vid kortikostriatala medium spiny neuron synapser i dorsal striatum av en högfrekvent stimulans i kombination med postsynaptisk depolarisering, koaktivering av dopamin D1-och D2-receptorer och grupp I mGlu-receptorer, brist på NMDA-receptoraktivering och endokannabinoidaktivering.

i striatums preliminära cortex har tre former eller LTD etablerats. Mekanismen för den första liknar CA1-LTD: en lågfrekvent stimulans inducerar LTD genom aktivering av NMDA-receptorer, med postsynaptisk depolarisering och ökad postsynaptisk kalciuminflöde. Den andra initieras av en högfrekvent stimulans och skiljas av presynaptisk mglu-receptor 2 eller 3, vilket resulterar i en långsiktig minskning av involveringen av kalciumkanaler av P/Q-typ i glutamatfrisättning. Den tredje formen av LTD kräver endocannabinoider, aktivering av mGlu-receptorer och repetitiv stimulering av glutamatergiska fibrer (13 Hz i tio minuter), vilket resulterar i en långsiktig minskning av presynaptisk glutamatfrisättning. Det föreslås att LTD i Gabaergiska striatala neuroner leder till en långsiktig minskning av hämmande effekter på basala ganglier, vilket påverkar lagringen av motoriska färdigheter.

visuell cortexEdit

långvarig depression har också observerats i den visuella cortexen, och det föreslås vara involverat i okulär dominans. Återkommande lågfrekvent stimulering av lager IV i visuell cortex eller den vita substansen i visuell cortex orsakar LTD i lager III.i denna form av LTD resulterar lågfrekvent stimulering av en väg endast i LTD för den inmatningen, vilket gör den homosynaptisk. Denna typ av LTD liknar den som finns i hippocampus, eftersom den utlöses av en liten höjd i postsynaptiska kalciumjoner och aktivering av fosfataser. LTD har också visat sig förekomma på detta sätt i lager II. en annan mekanism är på jobbet i LTD som förekommer i lager V. i lager V kräver LTD lågfrekvensstimulering, endocannabinoid signalering och aktivering av presynaptiska NR2B-innehållande NMDA-receptorer.

det har visat sig att parad pulsstimulering (PPS) inducerar en form av homosynaptisk LTD i de ytliga skikten i den visuella cortexen när synapsen utsätts för karbachol (CCh) och noradrenalin (NE).

storleken på denna LTD är jämförbar med den som är resultatet av lågfrekvensstimulering, men med färre stimuleringspulser (40 PPS för 900 lågfrekvensstimuleringar). Det föreslås att effekten av NE är att kontrollera förstärkningen av NMDA-receptorberoende homosynaptic LTD. Liksom noradrenalin föreslås acetylkolin för att kontrollera förstärkningen av NMDA-receptorberoende homosynaptic LTD, men det är sannolikt också en promotor av ytterligare LTD-mekanismer.

Prefrontal cortexEdit

neurotransmittorn serotonin är involverad i LTD-induktion i prefrontal cortex (PFC). Serotoninsystemet i PFC spelar en viktig roll för att reglera kognition och känslor. Serotonin, i samarbete med en grupp i metabotrop glutamatreceptor (mglur) agonist, underlättar LTD induktion genom förstärkning av AMPA-receptor internalisering. Denna mekanism ligger möjligen till grund för serotonins roll i kontrollen av kognitiva och känslomässiga processer som synaptisk plasticitet i PFC-neuroner förmedlar.

Perirhinal cortexEdit

beräkningsmodeller förutspår att LTD skapar en vinst i igenkänningsminne lagringskapacitet över LTP i perirhinal cortex, och denna förutsägelse bekräftas av neurotransmittorreceptorblockerande experiment. Det föreslås att det finns flera minnesmekanismer i perirhinal cortex. De exakta mekanismerna är inte helt förstådda, men delar av mekanismerna har dechiffrerats. Studier tyder på att en perirhinal cortex LTD-mekanism involverar NMDA-receptorer och grupp i och II mGlu-receptorer 24 timmar efter stimulansen. Den andra LTD-mekanismen involverar acetylkolinreceptorer och kainatreceptorer vid en mycket tidigare tidpunkt, cirka 20 till 30 minuter efter stimulans.