《生理心理学》全套课件 记忆的神经生物学机制.pptVIP

海马结构（Hippocampal formation） CA3 CA1 CA4 CA2 2nd 3rd 齿状回 １ｓｔ 内嗅区皮层 杏仁核 新皮层 穿通回路 侧枝 SchafferCollateral Ｆｉｂｅｒ 乳头体 丘脑前核 扣带回 穹隆 乳头丘脑束 苔状纤维 海马的三突触回路 　　从下脚到CA1区的兴奋性通路 　　　从下脚来的前穿质纤维通路与齿状回颗粒细胞构成突触。　 　　　颗粒细胞的轴突（苔藓纤维通路)与CA3区锥体细胞构成突触。 　 　 CA3区锥体细胞的轴突(Schaffer侧支通路）与CA1区锥体细胞构成突触。 　　　这三类突触都以谷氨酸为递质，都可以发生 LTP。以第三条通路研究较多。 长时程增强 家兔的海马上经短暂高频刺激后,海马神经元兴奋性突触后电位增大并持续几小时甚至几周, 这一现象称为长时程增强效应(long-term potentiation,LTP).此后的大量研究表明LTP和学习、记忆过程密切相关 长时程增强 1.说明齿状回神经元突触后兴奋电位的LTP 形成 2.神经元单位发放的频率增加可持续数月 3.短暂电刺激穿通回路引起的三突触神经回路持续性变化是记忆的基础 经典条件反射 程序刺激内嗅区 证明LTP 是一种 学习记忆的脑机制 CS US 内嗅区 长时程增强（Long term potentiation,LTP) 内嗅区皮层 海马齿状回 穿通回路 电刺激100个 电脉冲1-10“ 细胞外诱发反应 增加2.5倍， 持续5-25“ 1.LTP现象 　　如果用一定强度的高频刺激重复刺激schaffer侧支后，继而用单个刺 　　激测试，可以发现突触后神经元EPSP明显增强（潜伏期缩短，振幅增大， 　　斜率增加）。这种突触传递的增强现象称为LTP。 2.LTP形成的突触机制 　　　　 高频强直刺激→突触前神经末梢（CA3区锥体细胞轴突）释放谷氨酸 →与CA1区锥体细胞的树突上的NMDA受体和非NMDA受体结合→大量非NMDA 受体通道开放→膜对Na+、K+通透性↑→引起快速去极化→NMDA受体通道内Mg2+移开→Ca2+内流↑→使电压门控性Ca2+通道开放，诱发胞内Ca2+释放 →胞内[Ca2+]↑→激活细胞内Ca2+依赖性的蛋白激酶→诱导产生LTP→突触 后神经元的树突棘释放逆行信使→弥散至突触前末梢内→维持突触前膜递质的释放→维持LTP　　 　　　NMDA受体和非NMDA受体 CS：Glu+NMDA-R 钙离子通道开放 US：突触后膜去极化 清除了NMDA受体调节 通道上的镁离子 钙通道 大开，大量钙离子内流 激活细胞内钙离子依赖性 蛋白激酶引起持久的生理变化 CS+US：两种过程相继发生 逆信使NO分子在LTP中的重要作用 细胞内的钙离子，通过钙-钙调素相依性机制激活氧化氮合成酶，在辅酶E（NADP）的参与下，将精胺酸转化为瓜胺酸，并释放出NO分子 NO具有极强的扩散和渗透作用，迅速作用于邻近的突触前末梢和星状胶质细胞，激活鸟苷酸环化酶（GC），导致大量的鸟苷酸环化，形成第二信使环磷酸鸟苷（cGMP），促进突触前末梢的生化代谢过程 NO的生成需高浓度的钙离子和钙-钙调素相依性合成酶，而产生鸟苷酸环化酶激活效应不需要高浓度的钙离子，其生成条件和发挥生理效应的条件不同，决定了它的逆向信使功能 3.LTP与学习记忆的关系 　（1）影响LTP的因素多数对学习和记忆有影响 　　　蛋白激酶C抑制剂→LTP维持在低水平→果蝇学习后的记忆保持在低水平 　　　谷氨酸受体拮抗剂→阻断LTP的诱导→损伤大鼠在水迷宫中的学习 　（2）一些影响学习过程的因素也影响LTP 　　　动物的记忆能力与其LTP反应强度有显著的相关性 　（3）LTP的诱导可加速学习过程 　　　 　　LTP建立后可加速学习过程，且学习过程的建立与突触的易化程度呈平行关系。 　（4）学习过程可产生LTP 　　　动物在学习过程中伴有突触传递的LTP现象的发生。 从短时记忆向长时记忆过渡 海马在短时记忆过渡到长时记忆中起着重要作用 中国科学院刘善循、匡培梓 手术前记忆越巩固，受海马毁损的影响越小，损毁双侧海马对记忆的影响取决于记忆的巩固水平，海马在记忆形成的早期阶段更为重要 神经系统突触的可塑性和学习记忆 　　突触的可塑性：指在学习和记忆的过程中，突触在形态和功能上的改变。　　　 　　　1.突触结合的可塑性：　 　　　　　 指突触形态的改变，以及新的突触联系的形成和传递功能的建立。在长期记忆中发挥作用。 　　　2.突触传递的可塑性：　 　　　　　　指突触的反复活动引致突触传递效率的增强（易化）或降低（抑制）。 短期记忆产生时