Νευροβιολογία των Μνημονικών Λειτουργιών

Transcript

1 Νευροβιολογία των Μνημονικών Λειτουργιών Ενότητα 4: Μνήμη και Συναπτική Πλαστικότητα Στυλιανός Κούβαρος Σχολή Επιστημών Υγείας Τμήμα Ιατρικής

2 Σκοποί ενότητας Ιστορικά στοιχεία περί συναπτικής Πλαστικότητας. Κατηγοριοποίηση Συναπτικής Πλαστικότητας. Ανάλυση των χαρακτηριστικών της μακρόχρονης συναπτικής ενδυνάμωσης: Συνεργατικότητα, Εξειδίκευση εισόδου & Συνειρμικότητα. Γενικοί κυτταρικοί μηχανισμοί μακρόχρονης συναπτικής πλαστικότητας και ο ρόλος των υποδοχέων AMPA και NMDA. Περιγραφή του γενικού πλαισίου κυτταρικών διεργασιών που οδηγούν σε μακρόχρονες συναπτικές μεταβολές και ο ρόλος του ασβεστίου. Ο ρόλος των πρωτεϊνοκινασών και της πρωτεϊνοσύνθεσης (τοπικής και γενομικής) στην διατήρηση των μακρόχρονων συναπτικών μεταβολών. Περιγραφή και ρόλος της συναπτικής «σήμανσης».

3 Ιστορικά στοιχεία Santiago Ramon y Cajal ( ) Ισπανός ιστολόγος, παθολογοανατόμος, και πρωτοπόρος νευροεπιστήμονας. Νευρωνική θεωρία: το νευρικό κύτταρο, ο νευρώνας αποτελεί την δομική και σηματοδοτική μονάδα του εγκεφάλου. Οι νευρώνες επικοινωνούν μεταξύ του μέσω εξειδικευμένων επαφών, (που αργότερα ονομάσθηκαν συνάψεις) οι οποίες θα μπορούσαν να τροποποιούνται μέσω της δραστηριότητας των νευρώνων. Αυτή η ιδιότητα πλαστικότητας των συνδέσεων θα μπορούσε να αποτελεί τον τρόπο με τον οποίο η εμπειρία προκαλεί διαρκούσες μεταβολές στον εγκέφαλο που υποστηρίζουν τις μνήμες.

4 Ιστορικά στοιχεία Υπόθεση του Καναδού Ψυχολόγου Donald Hebb 1949 για την συνειρμική μάθηση When an axon of cell A is near enough to excite a cell B and repeatedly or persistently takes part in firing it, some growth process or metabolic change takes place in one or both cells such that A s efficiency, as one of the cells firing B, is increased. «Οι νευρώνες που ενεργοποιούνται μαζί, συνδέονται μεταξύ τους» "Cells that fire together, wire together".

5 Ιστορικά στοιχεία Eric Kandel ( )

6 Ιστορικά στοιχεία Tim Bliss & Terje Lomo, 1973 Oslo Εργαστήριο Per Andersen Υψίσυχνος ερεθισμός των προσαγωγών ινών προκαλούσε μακρόχρονη ενίσχυση της συναπτικής απόκρισης. (Bliss & Lomo, 1973)

7 Συναπτική Πλαστικότητα Ιδιότητα των χημικών συνάψεων να μεταβάλλονται ως αποτέλεσμα της νευρωνικής δραστηριότητας. Η διαμόρφωση της συναπτικής εξόδου, δηλαδή της διαμόρφωσης της επίπτωσης της διέγερσης ενός νευρώνα επί του επόμενου με τον οποίο συνδέεται συναπτικά. Βραχύχρονη και μακρόχρονη συναπτική πλαστικότητα (STP/LTP). Καθεμία από τις δύο αυτές μεγάλες κατηγορίες περιλαμβάνει πλήθος άλλων φαινομένων μεταβολής τα οποία διακρίνονται μεταξύ τους με κριτήριο πάλι τον χρόνο διάρκειάς τους αλλά και τους υποκείμενους μοριακό-κυτταρικούς μηχανισμούς.

8 Βραχύχρονη Συναπτική Πλαστικότητα (STP) Συναπτική διευκόλυνση (facilitation) Διαρκεί από μερικά ms έως ~ 1 sec Αύξηση στη συναπτική αποτελεσματικότητα όταν ενεργοποιείται μία σύναψη δύο φορές συνεχόμενα σε σύντομο χρονικό διάστημα (~ ms). Φαινόμενο Ευαισθητοποίησης (Άδηλη Μνήμη)-προσυναπτικοί μηχανισμοί. Υπόθεση του εναπομείναντος ασβεστίου (residual calcium hypothesis).

9 Βραχύχρονη Συναπτική Πλαστικότητα(STP) Μετατετανική ενίσχυση (Post-tetanic Potentiation) και Καταστολή (Depression) Διαρκεί από μερικά sec έως δεκάδες λεπτά Αύξηση στη συναπτική αποτελεσματικότητα όταν οι συνάψεις ενεργοποιούνται επαναλαμβανόμενα από μια αλληλουχία προσυναπτικών ερεθισμών (τέτανος). Το φαινόμενο της μετατετανικής ενίσχυσης περιλαμβάνει τόσο προσυναπτικούς όσο και μετασυναπτικούς μηχανισμούς. H καταστολή φαίνεται ότι εμπλέκει μηχανισμούς εξάντλησης νευροδιαβιβαστή στην προσυναπτική απόληξη. Μερικά λεπτά

10 Μεθοδολογία και Συνθήκες Επαγωγής LTP Stimulation Recording

11 Κυτταρική βάση δημιουργίας των δυναμικών πεδίου Διεγερτικό Μετασυναπτικό Δυναμικό

12 Δυναμικά πεδίου στον ιππόκαμπο Sweatt, 2010

13 Μεθοδολογία και Συνθήκες Επαγωγής LTP

14 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι τρείς έννοιες-ιδιότητες που συνδέουν την μακρόχρονη συναπτική ενδυνάμωση με την συμπεριφορά: Συνεργατικότητα Εξειδίκευση Συνειρμικότητα

15 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Συνεργατικότητα Η ενίσχυση/ενδυνάμωση απαιτεί ένα ελάχιστο επίπεδο ( κατώφλιο ) ενεργοποίησης. Μέσω έντονης ενεργοποίησης μερικών προσυναπτικών ινών Μέσω ήπιας ενεργοποίησης πολλών προσυναπτικών ινών (συνεργατικότητα)

16 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Εξειδίκευση Ενίσχυση παρουσιάζουν μόνον οι συνάψεις που έχουν υποστεί έντονη (τετανική) ενεργοποίηση.

17 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Εξειδίκευση

18 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Συνειρμικότητα Η ενίσχυση επηρεάζεται από σύγχρονη (έντονη) ενεργοποίηση γειτονικών συνάψεων. Υφίσταται στην ικανότητα σύνδεσης της προσυναπτικής με την μετασυναπτική δραστηριότητα, όπως συμβαίνει στον συνειρμό των ιδεών.

19 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Σημασία Συνεργατικότητας και Συνειρμικότητας Σχετικά φυσιολογικά πρότυπα ενεργοποίησης μπορούν να επάγουν LTP. Τα φαινόμενα αυτά πιθανόν βοηθούν στην ανίχνευση χωρικά και χρονικά γειτονικών γεγονότων.

20 Blockers Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Δομή υποδοχέα NMDA Αύξηση ρεύματος Ο NMDAR συγκροτείται ως τετραμερές από δύο NR1 και δύο NR2 υπομονάδες. NMDARs εμφανίζουν διαφορετικές μεταξύ τους λειτουργικές ιδιότητες ανάλογα με την σύσταση των υπομονάδων τους.

21 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι..ιδιαιτερότητες του γλουταμινικού υποδοχέα NMDA Ο δίαυλος του υποδοχέα NMDA επιτρέπει την δίοδο Na+, K+ & Ca2+. Σε μεμβρανικό δυναμικό ηρεμίας ο δίαυλος του NMDA αποκλείεται από Mg2+ Ο αποκλεισμός Mg2+ αναιρείται μέσω εκπόλωσης!

22 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι..ιδιαιτερότητες του γλουταμινικού υποδοχέα NMDA Εκπόλωση της μεμβράνης απελευθερώνει τον NMDA από το Mg2+.

23 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι..ιδιαιτερότητες του γλουταμινικού υποδοχέα NMDA

24 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι..ιδιαιτερότητες του γλουταμινικού υποδοχέα NMDA

25 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Ο υποδοχέας NMDA λειτουργεί ως ανιχνευτής σύμπτωσης! Η διάνοιξη του διαύλου του NMDA και η δίοδος ιόντων απαιτεί μία διπλή συνθήκη: Δέσμευση προσυναπτικά απελευθερούμενου γλουταμικού. Επαρκή εκπόλωση μετασυναπτικής μεμβράνης. Η συνθήκη αυτή εκφράζει την απαίτηση για σύγχρονη ενεργοποίηση προ- και μετα- συναπτικού κυττάρου!

26 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Ο NMDA λειτουργεί ως μοριακός ανιχνευτής..σύμπτωσης! Οι ιδιότητες του NMDA ερμηνεύουν ταυτόχρονα τις 3 ιδιότητες της LTP: 1. Συνεργατικότητα 2. Εξειδίκευση εισόδου 3. Συνειρμικότητα

27 Ιππόκαμπος και Μνήμη Εξάρτηση της LTP από τους υποδοχείς NMDA Τεχνικές καταγραφής δυναμικών ενέργειας εξωκυττάρια σε ελεύθερα κινούμενο ζώο Υδάτινος λαβύρινθος (Morris, 1984). Ο ρόλος του υποδοχέα NMDA στη μνήμη εντοπίζεται στην αρχική φάση της κωδικοποίησης και όχι κατά την περίοδο της αποθήκευσης (Morris, 2013)

28 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Εξάρτηση της LTP από τους υποδοχείς NMDA Ο ρόλος του υποδοχέα NMDA στη μνήμη εντοπίζεται στη φάση της επαγωγής της μακρόχρονης συναπτικής ενδυνάμωσης και όχι στη διατήρησή της. Papatheodoropoulos C & Kouvaros S (2016)-Learning and Memory

29 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Εξάρτηση της LTP από τους υποδοχείς NMDA Kouvaros S & Papatheodoropoulos C (2016)-Hippocampus

30 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Η συναπτική πλαστικότητα είναι αμφίδρομη!

31 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Η Μακρόχρονη Συναπτική Ενδυνάμωση/Καταστολή (LTP/LTD) αποτελεί το πιο αποδεκτό πρότυπο κυτταρικής μεταβολής που στηρίζει την μνήμη

32 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Η Μακρόχρονη Συναπτική Ενδυνάμωση/Καταστολή ΔΕΝ ταυτίζεται με την μνήμη

33 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Το πρωταρχικό και αναγκαίο (ενδοκυττάριο) γεγονός για την έναρξη των διεργασιών που θα οδηγήσουν σε LTP είναι η είσοδος Ca 2+ στο κυτταρόπλασμα του μετασυναπτικού κυττάρου. Η είσοδος Ca2+ μπορεί να πυροδοτήσει παράλληλες βιοχημικές διεργασίες που οδηγούν σε: α) αναδιοργάνωση υπάρχοντος υλικού, ή/και β) δημιουργία νέου υλικού (πρωτεϊνοσύνθεση)

34 Γενικό πρότυπο διεργασιών που οδηγούν σε LTP Υψίσυχνη συναπτική ενεργοποίηση Ca 2+ Συναπτική δραστηριότητα Βιοχημικές αλληλεπιδράσεις Μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις Μεταγραφή - Μετάφραση Ενίσχυση υποδοχέων AMPA Μακρόχρονη Συναπτική Ενδυνάμωση (LTP)

35 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα video

36 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα video

37 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Διεργασίες που εξαρτώνται από το Ca 2+ και οδηγούν σε LTP, άμεσα ή έμμεσα επηρεάζουν την συνεισφορά των υποδοχέων AMPA στην εκπόλωση.

38 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι πηγές Ca 2+ και..οι συνέπειες Ο NMDA αποτελεί βασική πηγή Ca2+, αλλά δεν είναι η μόνη

39 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι πηγές Ca 2+ και..οι συνέπειες Δευτερογενείς μηνύτορες & οδοί ασβεστίου

40 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι πηγές Ca 2+ και..οι συνέπειες Martin Korte & Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

41 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι πηγές Ca 2+ και..οι συνέπειες Kouvaros S. & Papatheodoropoulos (2016)-Hippocampus Yue Wang, et al (1997)-Journal of Neurophysiology

42 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Ανακύκλωση Υποδοχέων Martin Korte&Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

43 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Ανακύκλωση Υποδοχέων Δευτερογενείς μηνύτορες & οδοί ασβεστίου

44 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Ανάδρομη σηματοδότηση Martin Korte & Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

45 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα 1. Ανάδρομη σηματοδότηση-ενδοκανναβινοειδή 2014 Federation of European Neuroscience Societies and John Wiley & Sons Ltd European Journal of Neuroscience 7 ecb-ltd

46 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα 2. Ανάδρομη σηματοδότηση-bdnf

47 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Δια-συναπτική σηματοδότηση-μόρια κυτταρικής Προσκόλλησης (CAMs) Martin Korte & Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

48 Τι κάνει το Ca 2+ στο κύτταρο? Μετα-μεταφραστικές Τροποποιήσεις στη Σύναψη & τα μονοπάτια της Ca 2+ / Καλμοδουλίνης & CaM Kινάσης II

49 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι δράσεις της Ca/CaM επί της CaMKII Ca 2+ Ca/CaM Δέσμευση σε CaMKII: Παροδική Ενεργοποίηση CaMKII Δέσμευση σε NMDA: Ενεργοποίηση sec - min Aυτοφωσφορυλίωση CaMKII: Διαρκής Ενεργοποίηση

50 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις: Αυτοφωσφορυλίωση της CaΜΚII Calcium-calmodulin-dependent protein kinase II CaMKII Η αυτο-φωσφορυλίωση της θέσης αυτο-αναστολής διατηρεί τις υπομονάδες ενεργές απουσία Ca-καλμοδουλίνης

51 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Αυτοφωσφορυλίωση της CaΜΚII+ Ρόλος PKA

52 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Η πρωτεϊνοκινάση CaMKII είναι από τα πιο σημαντικά μόρια για την επαγωγή και διατήρηση της LTP

53 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Μετα-μεταφραστικές Τροποποιήσεις στη Σύναψη Mακρόχρονη συναπτική ενίσχυση απαιτεί δραστηριότητα πρωτεϊνοκινάσης Αναστολή πρωτεϊνοκινασών

54 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Όλοι οι δρόμοι οδηγούν στους..υποδοχείς AMPA * Οι φωσφορυλιώσεις των υποδοχέων AMPA σε διάφορες θέσεις οδηγούν σε διάκριτες διεργασίες μεταβολής της συνεισφοράς των υποδοχέων.

55 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Δομή AMPARs Η παρουσία της GluR1 προσδίδει μεγαλύτερη αγωγιμότητα στον δίαυλο του υποδοχέα AMPA. Η παρουσία της GluR2 προσδίδει μικρότερη αγωγιμότητα στον δίαυλο του υποδοχέα AMPA.

56 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Η υπομονάδα GluR1 του υποδοχέα AMPA έχει 3 θέσεις φωσφορυλίωσης. Κάθε θέση φωσφορυλιώνεται από διαφορετική κινάση. Η φωσφορυλίωση κάθε μιας θέσης ρυθμίζει διαφορετική λειτουργική ιδιότητα του AMPA. PKC CaMKII PKΑ

57 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Οι υποδοχείς AMPA διακινούνται / ανακυκλώνονται: 1. Συνεχώς, Συστατική ανακύκλωση 2. Μέσω συναπτικής ενεργοποίησης 1 2 Η συστατική ανακύκλωση των υποδοχέων δεν οδηγεί σε αύξηση του αριθμού τους στη σύναψη. Μπορεί όμως να οδηγήσει σε αλλαγή των ιδιοτήτων τους.

58 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Διεργασίες ενσωμάτωσης υποδοχεών AMPA στην συναπτική περιοχή

59 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Πρίν την επαγωγή LTP Επαγωγή LTP ένθεση νέων AMPA με GluR1 υπομονάδες δημιουργία νέων θέσεων AMPA.. Αντικατάσταση των ΑΜPA-GluR1 με ΑΜPA-GluR2

60 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα

61 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα Σιωπηλές Συνάψεις

62 Πως Επάγεται η Πρωτεϊνοσύνθεση?

63 Υφίστανται δύο κύματα πρωτεϊνοσύνθεσης χρονικά διάκριτα Τοπική πρωτεϊνοσύνθεση στους δενρίτες Γενομική πρωτεϊνοσύνθεση στον πυρήνα

64 Υφίστανται δύο κύματα πρωτεϊνοσύνθεσης Από προϋπάρχον mrna Από νέο mrna minutes min

65 Τοπική Πρωτεινοσύνθεση Ενώ η πρωτεϊνοσύνθεση έπεται της μεταγραφής, το αποτέλεσμα της αναστολής της πρωτεϊνοσύνθεσης προηγείται αυτού της αναστολής της μεταγραφής!!? Αναστολέας Πρωτεϊνοσύνθεσης Αναστολέας Μεταγραφής

66 Τοπική Πρωτεϊνοσύνθεση Πρωτεϊνοσυνθετική μηχανή στους δενδρίτες

67 Τοπική Πρωτεϊνοσύνθεση Μεταφορά mrnas και ρύθμιση μετάφρασης στους δενδρίτες RNP mtor Μεταφορικό Κοκκίο P-bodies P-bodies Dan Ohtan Wang et al 2010-Cell

68 Τοπική Πρωτεϊνοσύνθεση Πως αποσιωπούνται τα mrnas κατά τη διάρκεια της μεταφοράς? Δέσμευση trans-δρώντων παραγόντων που εμποδίζουν την μετάφραση. Eukaryotic initiation factor 4E (eif4e) Clive R. Bramham et al 2016 Cytoplasmic polyadenylation element-binding protein (CPEB) Atkins CM et al J. Neurosci.

69 Τοπική Πρωτεϊνοσύνθεση Πως αποσιωπούνται τα mrnas κατά τη διάρκεια της μεταφοράς? micrornas Di Wu & Alexander K. Murashov, Front. Physiol Fragile X mental retardation protein (FMRP)

70 Dan Ohtan Wang et al 2010-Cell Τοπική Πρωτεϊνοσύνθεση Πως ο τοπικός ερεθισμός ρυθμίζει τη μετάφραση των τοποθετημένων mrnas?

71 Τοπική Πρωτεϊνοσύνθεση Martin Korte & Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

72 Τοπική Πρωτεϊνοσύνθεση 1 Martin Korte & Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

73 Γενομική Πρωτεινοσύνθεση

74 Γενομική Πρωτεϊνοσύνθεση Απο τη Σύναψη στον.. Πυρήνα

75 Γενομική Πρωτεϊνοσύνθεση Επιγενετικοί Μηχανισμοί Martin Korte & Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

76 Γενομική Πρωτεϊνοσύνθεση Επιγενετικοί Μηχανισμοί P=phosphate residue CRE=cAMP response element CREB=CRE binding protein CBP=CREB binding protein TATA=TATA box TBP=TATA box binding protein Ac=acetyl residue C/EBP=CCAAT-enhancer- binding proteins POL II=RNA polymerase II Me=methylresidue Me-CpG-BP=methyl-CpG binding protein HDAC=histone deacetylase Martin Korte & Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

77 Γενομική Πρωτεϊνοσύνθεση Επιγενετικοί Μηχανισμοί P=phosphate residue CRE=cAMP response element CREB=CRE binding protein CBP=CREB binding protein TATA=TATA box TBP=TATA box binding protein Ac=acetyl residue C/EBP=CCAAT-enhancer- binding proteins POL II=RNA polymerase II Me=methylresidue DMNT=DNA methyltransferase Me-CpG-BP=methyl-CpG binding protein HDAC=histone deacetylase

78 Γενικό πρότυπο διεργασιών που οδηγούν σε LTP Υψίσυχνη συναπτική ενεργοποίηση Ca 2+ Συναπτική δραστηριότητα Βιοχημικές αλληλεπιδράσεις Μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις Μεταγραφή Μετάφραση στον Πυρηνα Ενίσχυση υποδοχέων AMPA Βραχύχρονη Μακρόχρονη Συναπτική Ενδυνάμωση (LTP) Μακρόχρονη

79 Γενικός Μηχανισμός Συσχετισμός μεταξύ έντασης ενεργοποίησης, [Ca2+]i και διάρκειας LTP STP Early LTP Late LTP Ώρες [Ca 2+ ] i LTP-1 LTP-2 LTP-3 mglur CREB? Συνεχή ενεργοποίηση PKA, CaMKII Τοπική(PKC, mrna) Πρωτεϊνοσύνθεση Γενομική (PKA, CaMKII) Μνήμη Βραχύχρονη?? Μακρόχρονη??

80 Συσχετισμός μεταξύ έντασης ενεργοποίησης, [Ca 2+ ] i και διάρκειας LTP

81 Πώς ένας νευρώνας γνωρίζει ποια σύναψη εμφανίζει αλλαγές στην συναπτική αποτελεσματικότητα και έχει ενεργοποιηθεί? Πως τα μεταγραφικά προϊόντα πλαστικότητας βρίσκουν την ενεργοποιημένη σύναψη? (πρόβλημα εξειδίκευσης)

82 Συναπτική Σήμανση Πειραματικός έλεγχος της υπόθεσης της Συναπτικής Σήμανσης

83 Συναπτική Σήμανση Υπόθεση Συναπτικής Σήμανσης (Frey & Morris, 1997, 1998) Ερεθισμός που προκαλεί L-LTP, προκαλεί 2 διεργασίες: 1. Εντός της άκανθας δημιουργείται μία σήμανση. 2. Έναν γενομικό καταρράκτη παραγωγής νέου mrna, πρωτεϊνών (προϊόντα πλαστικότητας). Μόνον οι επισημασμένες συνάψεις μπορούν να δεσμεύσουν τα προϊόντα πλαστικότητας. Ασθενής ερεθισμός σημαίνει μόνον τις συνάψεις. Ισχυρός ερεθισμός και σημαίνει τις συνάψεις & παράγει προϊόντα πλαστικότητας. Δεν είναι σημαντική η σειρά παραγωγής της σήμανσης και των προϊόντων πλαστικότητας. Πρέπει να υπάρχει χρονική επικάλυψη μεταξύ της σήμανσης και των προϊόντων πλαστικότητας.

84 Συναπτική Σήμανση Μόνον Σήμανση Επαγωγή γενομικών προϊόντων & (ακολούθως) Σήμανση Σήμανση & (ακολούθως) Επαγωγή γενομικών προϊόντων

85 Συναπτική Σήμανση Από την σύναψη & το σώμα στον..πυρήνα

86 Συναπτική Σήμανση

87 Οι πλαστικές αλλαγές μπορούν να περιλαμβάνουν και δομικές μεταβολές της σύναψης

88 Η συναπτική δραστηριότητα επάγει δομικές αλλαγές στην σύναψη Πριν το ερεθισμό Μερικά λεπτά μετά τον ερεθισμό Φωσφορίζουσα F-ακτίνη Δομική πλαστικότητα της κεφαλής της άκανθας Δομική πλαστικότητα του λαιμού της άκανθας

89 Η συναπτική δραστηριότητα επάγει δομικές αλλαγές στην σύναψη Martin Korte & Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

90 Η συναπτική δραστηριότητα επάγει δομικές αλλαγές στην σύναψη Martin Korte & Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

91 Η αποθήκευση της πληροφορίας είναι μόνο μια νευρωνική υπόθεση? (ρόλος γλοϊικών κύτταρων)

92 Τριμερής Σύναψη Martin Korte & Dietmar Schmitz (2016)-Physiol Rev

93 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα M. A. LYNCH, 2004

94 Μακρόχρονη Συναπτική Πλαστικότητα M. A. LYNCH, 2004

95 video