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LTP和记忆相关性研究新进展 |
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S广泛存在于CNS中,哺乳动物体内NO主要由NOS以L-精氨酸为底物合成。NO在LTP和记忆中的作用已有大量研究[7]。已知NOS有神经细胞型、内皮细胞型和诱导型三种。Chapman(1992)发现在训练前1小时给大鼠外周注射NOS抑制剂L-NAME或L-NARG造成大鼠在Morris水迷宫作业中的遗忘;给一日龄小鸡注射L-精氨酸可阻止由L-NARG竞争NOS结合位点而造成的一次性回避反应学习上的缺陷。表明NO在学习记忆行为中起着重要作用。Holscher(1995)发现神经细胞型NOS的NOS抑制剂7-NI(7-Nitroindazole)对一日龄小鸡学习造成损害;注射7-NI也损害大鼠在水迷宫中的空间学习行为,这个浓度同时阻碍在体的海马CA1区LTP的产生。
运用基因敲除的方法,在除掉神经细胞型NOS的小鼠中,其脑片的神经可塑性未受损害,小鼠也未表现出任何学习缺陷的迹象,但使用NOS抑制剂仍影响脑片中的LTP。后来发现在海马的锥体神经元中有内皮细胞型NOS的表达。这说明神经细胞型NOS并不是诱导LTP和学习机制的关键因素,或者在发育阶段内皮细胞型NOS能补偿神经细胞型NOS的作用。在内皮细胞型NOS基因缺失鼠中,LTP不受影响;在同时缺失神经细胞型和内皮细胞型NOS的鼠中,LTP显著降低[8]。
近年来,大多数的研究仍采用行为药物学的方法。在对记忆的生理机制的研究中,发现蛋白质的磷酸化作用和糖蛋白的合成及修饰作用在LTP和记忆的形成过程中也起着非常重要的作用。
2.4 Ca2+/磷脂酸化依赖性蛋白激酶C(Ca2+/phospholipid-dependent protein kinase C,PKC)
PKC是LTP和记忆形成过程中被激活的蛋白激酶之一。将海马片浸于PKC抑制剂中可阻止LTP的形成。将PKC抑制剂注射到突触后膜的细胞中可阻止相应细胞中LTP的形成,而其相邻的细胞不受影响。B50或称生长相关蛋白(growth-associated protein-43,GAP-43)和neurogranin分别为突触前膜和后膜上PKC作用的靶子。在海马CA1区诱导LTP60分钟时,B50蛋白和neurogranin磷酸化显著增高,其磷酸化作用可被NMDA受体桔抗剂APV所阻断。这种迹象表明,突触后膜的NMDA受体也可能被PKC调节的磷酸化作用所调控[9]。
在记忆形成的过程中,蛋白磷酸化是一个非常重要的过程。Serrano(1995) 用PKC抑制剂Chelerythrine证实能破坏一日龄小鸡在一次性回避反应训练中长时记忆的形成。Zhao(1994)的研究则认为PKC抑制剂的作用主要影响小鸡的中时记忆[10]。在大鼠眨眼条件反射诱导LTP产生后,PKC在海马的突触体中活性增强。PKC抑制剂在大鼠跳台反应训练后2小时内能抑制记忆的形成,也抑制海马内LTP的形成。因此蛋白的磷酸化作用在LTP和记忆的形成过程中均起着重要作用。
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