La potenciació a llarg termini és la base de la plasticitat neuronal i, per tant, la remodelació d’estructures o circuits neuronals a la sistema nerviós. Sense el procés, ni la formació de memòria ni aprenentatge les experiències serien possibles. Hi ha pertorbacions en la potenciació de la longevitat, per exemple, en malalties com La malaltia d'Alzheimer malaltia.
Què és la potenciació a llarg termini?
La potenciació a llarg termini és la base de la plasticitat neuronal i, per tant, la remodelació d’estructures o circuits neuronals a la sistema nerviós. Les neurones funcionen amb potencials d’acció bioelèctrics i bioquímics. Els potencials d’acció són el llenguatge del centre sistema nerviós i s’utilitzen per transmetre excitació. Aquesta transmissió també es coneix com transmissió sinàptica. Les neurones responen a l’augment de la generació de potencials d’acció amb el que es coneix com a potenciació a llarg termini. La plasticitat neuronal és una de les conseqüències més importants de la potenciació a llarg termini. El terme plasticitat neuronal s’utilitza per descriure una remodelació dins de l’estructura neuronal que l’adapta al seu ús actual. Tant neurones individuals com cervell les zones poden patir una remodelació neuronal. Mitjançant els processos de remodelació, les funcions del sistema nerviós central i perifèric es mantenen, s’amplien i s’adapten a la situació actual d’ús. Com a base de la remodelació neuronal, la potenciació a llarg termini ajuda enormement a garantir que el sistema nerviós funcioni de la manera més eficaç i fluida possible. La potenciació a llarg termini també s’associa amb memòria formació. A més, la remodelació neuronal també és un procés inevitable per a aprenentatge processos.
Funció i tasca
Des cervellSegons el punt de vista, una habilitat apresa s'associa amb un correlat morfològic corresponent a una xarxa de connexions sinàptiques. Aquestes xarxes permeten la formació d’idees a l’escorça de l’associació. Quan es pronuncia una paraula concreta, per exemple, ja s’ha d’activar una xarxa especial, que al seu torn té com a resultat un patró especial de potencials d’acció. Sempre que una persona aprèn noves habilitats o millora les antigues, es creen circuits nous a cervell. Els circuits no utilitzats es cancel·len de manera anàloga de nou. Aquesta remodelació correspon a la plasticitat sinàptica. A nivell neuronal, aprenentatge és, doncs, una remodelació dependent de l’activitat dels patrons de circuits neuronals i dels processos funcionals del cervell. A més de la millora presinàptica, la potenciació posttetànica i la sinàptica depressió, la potenciació a llarg termini també és rellevant per als processos d’aprenentatge. Aquesta potenciació correspon a una amplificació duradora de les transmissions sinàptiques. Aquest procés consta de diversos subprocessos. L’activació dels receptors AMPA és el primer pas de la potenciació a llarg termini. Una infinitat de receptors per a glutamat es troben a les membranes postsinàptiques. Un subconjunt d’aquests glutamat els receptors són els del tipus AMPA. Tan aviat com un potencial d'acció es genera, glutamat s’allibera. La substància endògena és un dels neurotransmissors més importants i, després de l’alliberament, s’uneix als receptors AMPA, que s’obren mitjançant la unió. Després d’obrir els receptors, sodi hi entren els ions. D'aquesta manera, es crea un potencial postsinàptic excitant. Aquest potencial es genera dins de la membrana postsinàptica durant cada despolarització. Els potencials postsinàptics excitadors són sumats i processats per la neurona receptora respectiva. Quan es supera un llindar, les neurones receptores tornen a formar un potencial d'acció i la transmeten a través dels seus axons. En la potenciació a llarg termini, la generació d’un potencial postsinàptic excitant va seguida de l’activació dels receptors NMDA. Un cop es produeixen possibles accions addicionals, es produeix una despolarització augmentada de la membrana postsinàptica. Magnesi els ions surten del receptor NMDA i el receptor es pot obrir. L'obertura dels receptors NMDA dóna lloc a l'afluència de calci ions i condueix a la fosforilació dels receptors AMPA. La fosforilació al seu torn augmenta la conductància dels receptors i també augmenta la biosíntesi de proteïnes a la cèl·lula. A més, durant els processos descrits se secreten substàncies missatgeres retrògrades. Aquestes substàncies missatgeres corresponen, per exemple, a derivats de l'àcid araquidònic o gasos com òxid nítricAquests segons missatgers provoquen l’augment de l’alliberament de neurotransmissors a la membrana presinàptica.
Malalties i trastorns
Les malalties neurològiques que afecten la potenciació a llarg termini són un tema actual de la investigació mèdica. Per exemple, una d’aquestes malalties és La malaltia d'Alzheimer malaltia. malaltia de Crohn també afecta els processos descrits anteriorment. El fet que aquestes malalties interrompin la potenciació a llarg termini es deu principalment a la degeneració de les neurones. Tan aviat com la neuronal sinapsis trencar-se, la potenciació a llarg termini ja no és possible. També és així com les persones afectades experimenten les zones fosques a les seves zones memòria, per exemple. En les malalties degeneratives del sistema nerviós central, el cervell es degrada poc a poc. Mesures per preservar les estructures neuronals s'han convertit en un dels principals focus de recerca en relació amb malalties com La malaltia d'Alzheimer. Fins ara, no s'ha aconseguit cap èxit important en la preservació de sinapsis. Fins ara només s’han registrat èxits importants en animals amb malalties comparables. Els científics encara no han aconseguit transferir aquests èxits als humans. Com que la diferenciació a llarg termini ja no funciona en persones afectades, la remodelació sinàptica ja no pot tenir lloc. Els processos d’aprenentatge són impossibles i la funcionalitat general del cervell disminueix progressivament. Ja no es poden formar noves neurones o connexions entre neurones. Vell sinapsis ja no s’utilitzen i es degraden durant els processos de remodelació. Per contrarestar aquests processos, la medicina ara promou el manteniment de sinapsis mitjançant exercicis especials. Com més sovint s’utilitzen sinapsis, més aviat el cervell les reconeix com a necessàries. Malalties com l'Alzheimer o malaltia de Crohn per tant, es pot endarrerir en la seva progressió mitjançant exercicis. No obstant això, fins ara ha estat impossible aturar aquestes malalties mitjançant l'exercici. Per tant, la majoria dels afectats requereixen atenció les 24 hores des d’una determinada etapa de les malalties.
