放大神经元之间的交流

神经元彼此发送信号在小的突触连接。这些信号包括流动的钾、钙和钠离子通道蛋白质嵌入膜内的神经元。然而,目前尚不清楚钾离子进入突触间隙的流动有生理的目的。一个国际研究小组的研究包括理研Alexey Semyanov大脑科学研究所已经表明,钾离子通道蛋白和泄漏的泄漏突触增强神经元之间的突触信号,可能实现强化学习和记忆的机制。

突触之间的沟通神经元开始的时候钙离子输入一个神经元的轴突终末突触前neuron-causing释放神经递质分子,如谷氨酸、穿越突触间隙和绑定到受体蛋白表面的接收或突触后神经元(图1)。当谷氨酸受体结合称为NMDA受体通道在打开的受体蛋白质和钙流入,引发突触后神经元的激活。

Semyanov开幕式和他的同事们发现,在突触后神经元NMDA受体通道还允许钾离子流出的神经元和突触间隙。阻断NMDA受体阻止的上升钾离子在突触间隙。

NMDA受体通常被镁离子,这些离子可以释放对重复刺激突触后神经元受体通道。通过数学建模和随后的实验中,Semyanov和他的同事们发现,突触间隙中钾含量可以显著增加删除镁或在重复突触后神经元的激活。

钾的增加在突触间隙显示增加钙进入突触前神经元轴突终末突触后神经元刺激时,和增强的概率从突触前神经元谷氨酸神经递质会被释放。这样,重复激活的神经元网络,比如在学习,可以增强神经元之间的交流的力量,使它更有可能的是,一个给定的刺激会引起突触后神经元的激活。

“新的记忆与长期突触强度的变化重复激活突触后,俗称突触可塑性”,Semyanov解释说。“钾积累和随之而来的谷氨酸释放的概率可能会增加援助突触可塑性的感应,从而促进学习和记忆,”他说。

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