5 שיעור

16-11-2009

action_potential_2008: מצגת

... מסוים מתח עבור הפתוחות התעלות אחוז את שמתאר מאקספוננט התחלנו[ 30]

עבור הזמן לפי K-ל המוליכות השתנות את מציין הגרף. אשלגן עבור הנתונים על נסתכל[ 32] .לעקומה שונים אקספוננטים להתאים ניסו H&H. אמפיריות מדידות לפי, מסוים מתח

. p של השינוי פונקצית היא n כאשר n^4 של היתה טובה הכי ההתאמה

.הירידה לפאזת והתאמה העלייה של לפאזה התאמה מציאת – דומה דבר עשו נתרן עבור[ 33]. h והיורד m^4 נקרא העולה האקספוננט

להיפתח צריכים שכולם, שערים ארבעה יש K בתעלת. בתעלה שערים של לתיאור נעבור[ 34] של ושער, לאקטיבציה שערים שלושה יהיו נתרן לתעלת. היון את תעביר שהתעלה כדי

כאן הנתונות המשוואות שלוש זה בשלב(. באינאקטיבציה התעלה סגור הוא אם) אינאקטיבציה. סוג מכל הפתוחים השערים מספר של( מתח לפי) האקספוננט את מתארות

להחליף אפשר כעת[ 35]

את מחשבים; הזמן לפי המוליכויות שינוי את מחשבים; מסוים פקודה מתח עם מתחילים[ 36] המתח שינוי את ומקבלים הזמן לפי המתח של במשוואה הערכים את מציבים; הזמן לפי הזרם

. המוליכויות לפי

[37 ]H&H שעבור המראות תוצאות קיבלו m ו-n ,יורדת ובטא הדפולריזציה עם עולה אלפא, . h לגבי ולהפך

הוא 0) המתח של כפונקציה יון כל של p שואף לאן, לאינסוף שואף בזמן: הראשון הגרף[ 38](. המנוחה מתח

לאותה להגיע כדי יותר גבוהה דפולריזציה דרושה מדוע – n לעומת n^4 את מראה השני הגרף. פתוחות תעלות של כמות

הזמן קבועי של השונה ההתנהגות. שונים מתחים עבור הזמן קבוע גודל את מראה הגרף[ 39]. הפעולה פוטנציאל של האירועים רצף את מסבירה השונים היונים של

. שלה החדות בגלל להסבר יותר מסובכת תופעה: הסף תופעת[ 40]

,הסף בנקודת. יגבר הפסיבי והזרם נתרן תעלות קצת יפתחו אז, דפולריזציה קצת נעשה אם החיובי המשוב של המנגנון מתחיל, נחצה הסף כאשר. החוצה לזרם שווה יהיה פנימה הזרם

. נפתחות נוספות רבות ותעלות

של הסף זו בתקופה – supra normal period – הפעולה לפוטנציאל תקופה עוד נוסיף[ 41] פולריזציה-שההיפר מכך נובע זה. הרגיל במצב מאשר יותר נמוך מעט הפעולה פוטנציאל

. המנוחה במצב מאשר אינאקטיבציה תעלות יותר פותחת

. דומה ממנגנון נובעת Anodic break response: אקומודציה

. ואשלגן נתרן של למוליכויות רק שמתייחס, H&H של המודל על לדבר סיימנו[ 42]

,axon hillock-ב נתרן תעלות יותר ישנן; שונים באופנים מפוזרות להיות יכולות התעלות. ראנוייה ובמרווחי

כשסוכמים. פעם בכל נמדד והזרם, פעמים 300 פולס ניתן( שריר בתא) המתואר בניסוי[ 43] אקטיבציה של הדפוס את רואים( תעלות 300 של לפעולה ערך שווה) הזרמים את

. ואינאקטיבציה

שהתפתח, +K שתעלת כנראה, משותף ממקור התפתחו היונים שתעלות לכך ראיות יש[ 44]. שנים ביליון 1.4-כ לפני תאי חד אורגניזם אצל

(. 2בטא, 1בטא) קטנים פוליפפטידים ושני( גליקופרוטאין) אלפא רכיב: התעלה מבנה

. לא עדיין נתרן, האשלגן תעלת של המבנה את יודעים אנחנו: אלפא היחידה תת[ 45]

כאלה דומיינים ארבעה. בשרשרת הליקסים-אלפא שישה הוא השניוני המבנה(: למטה) אשלגן של משורשרים חלקים הם הדומיינים שארבעת רק, דומה המבנה בסידן. אחת תעלה מרכיבים

לפתיחת שגורם voltage sensor-ה נמצא הנראה ככל הרביעי בהליקס. עצמו חלבון אותו בפנים הרביעוני במבנה נמצאים לשישי החמישי ההליקס את שמחברות" לולאות"ה. התעלה. ליון הסלקטיבי הרכיב והם, התעלה

,דפולריזציה יש כאשר. התעלה בעומק נמצאים הרגיל במצב(: S4 Region) הרביעי ההליקס[ 46]. נפתחת, איכשהו, והתעלה( לממברנה ביחס) החוצה אותו דוחף ההליקס של החיובי המטען

על שאחראי החלבון את שחותך אנזים הוחדר, 1972-מ בניסוי: האינאקטיבציה שערי[ 47] ולכן, באינאקטיבציה פגיעה אין אז, פתוחות כשהתעלות מוחדר האנזים אם. האינאקטיבציה

(. לאנזים חשוף לא ולכן) התעלה בתוך נמצא השער כזה שבמצב כנראה

,IFM שנקרא טעון לא הידרופובי מוטיב לתעלה יש: אינאקטיבציה עם נתרן תעלת של צורה[ 48]. אינאקטיבציה ויוצר התעלה לתוך נכנס דפולריזציה של שבמצב

זרם שיוצר מה, נפתחת כשהתעלה החוצה זזים המתח חיישן את שמהווים ההליקסים[ 49]... קטן

שער, סגור' האינאקט שער עוד כל' -< האינאקט לשער' האקט שער בין מבני קשר יש אולי. להסגר יכול לא' האקט

[50 ]selectivity filter

[51 ]

.שלו המולקולארית להתנהגות דינמי מודל לבנות אפשר, חלבון של מבנה כשיש( מאמר[ )52] .מסביב ויונים מים ריכוזי עם, ליפידית ממברנה בתוך אשלגן בתעלת מדובר הזה במקרה

של הוא העליון הגרף. האשלגן יוני של היעילה ההעברה מאחורי עומד מה להבין ניסוי החוקרים על משורטטים בתעלה היונים של המעבר מסלולי. היונים מיקומי של כפונקציה חופשית אנרגיה

לאתר המשיכה של תוצאה היא היונים של התנועה(. נמוכה אנרגיה) הכחולים האזורים פני. השני את אחד היונים של הדחייה ושל, בתעלה שלהם הקישור

היונים למיקומי בהתאם התעלה לאורך החופשית האנרגיה של ההתפתחות: תחתונים גרפים. בתעלה

שיכולות, מתח תלויות תעלות של סוגים המון יש אבל. אוניברסאלי כנראה הוא H&H מודל[ 53] על שמשפיע מה, בתא שונים אזורים ובין שונים תאים בין התא על שונה באופן ממוקמות להיות

הרגישות)-< בחומרים גם שתלויות מתח תלויות תעלות למשל יש. מתח לשינויי מגיב התא איך...פולריזציה-להיפר שמגיבות תעלות יש(. במתח תלויה אותה שפותח לסידן התעלה של

: שונים לנוירונים דוגמאות[ 54]

הלב בקצב ששולטים נוירונים למשל כמו, לירות בשביל קלט צריכים שלא נוירונים יש: C דוגמה שנפתחות קטיונים תעלות יש כאלה בנוירונים(. אוסילטורים פעילות מייצרים)

מה, סידן תעלות שפותחת דפולריזציה לקצת גורמות האלה התעלות. פולריזציה-בהיפר באינאקטיבציה נסגרות התעלות זמן כמה לאחר. פעולה ופוטנציאל דפולריזציה הרבה שמייצר

. עצמו על חוזר והתהליך

שם יש.. פ.פ של רצף במקום אחד פ.פ ומקבלים דפוליזטורי פולס נותנים אנחנו: D דוגמה. מתרחשים לא והשאר אחד. פ.לפ זמן יש ולכן, פתוחה ונשארת לאט שנפתחת אשלגן תעלת

פולריזציה היפר של בפולס נתחיל אם. אינאקטיבציה של תופעה עם אשלגן תעלת יש: A דוגמה .יעבור ואשלגן תיפתח התעלה דפוליזטורי מתח כשניצור. מהאינאקטיבציה התעלה את נוציא

השהיה תהיה ולכן, פעולה פוטנציאלי להווצר יוכלו לאינאקטיבציה שוב תכנס התעלה כאשר רק. הירי תחילת לבין' הדפ המתח הפעלת בין כלשהי

שיתרמו כדי סידן תעלות מספיק יש מהנוירונים בחלק: מתח תלויות סידן תעלות[ 55]. בצרבלום – למשל(. 120mV הוא סידן של המשקל שיווי מתח) הפעולה לפוטנציאל

של הדנדריטים צורת. פורקינייה תאי שמכיל, הצרבלום של הקורטקס על מסתכלים אנחנו[ 56] גרנולריים תאים י"ע מעוצבבים הם. שטוח אבל מסועף מאוד עץ כשל היא הללו התאים

climbing של הוא אחר קלט. מהם רבים מקבל פורקינייה תא שכל, parallel fibers ששולחיםfiber ,העצבוב. הפורקינייה תא את מפעיל שלו ירי וכל, התא" גזע" סביב שמתלפף אחד סיב

מייצר climbing fiber-ה זאת ולעומת(, simple spike) רגיל ירי מייצר הגרנולריים התאים שלcomplex spike סידן של מזרם שנוצר .

,מהנוירונים חלק עבור. העצבי הקידוד כאל הפעולה פוטנציאלי אל מתייחסים אנחנו כ"בד[ 57] רכיב מכיל התא. ללחץ שמגיב סנסורי נוירון – השמאלית בדוגמה. הזה הקידוד את מכירים אנו

שינוי ואז אחת פעם יירה הנוירון קבוע נשאר הלחץ אם. ללחץ בתגובה שלו הצורה את שמשנה .הויברציה בתדירות לירי יגרום ויברציה של בצורה לחץ זאת לעומת. נוסף ירי ימנע הצורה

. אותו שמקררים ככל עולה שלו הירי שקצב נוירון – השנייה הדוגמה

שמגיב נוירון – A דוגמה – שמאל בצד. סנסורי-הסומטו מהקורטקס לנוירונים דוגמאות[ 58] על מסוים בכיוון לתנועה שמגיב נוירון – B דוגמה. ביד שנמצא אוביקט של מסוימת לאוריינטציה

. היד גבי

Turning curve :(. במעלות) הגירוי של באוריינטציה כתלות הנוירון של הירי קצת

. היד תנועת לכיוון שמגיבים נוירונים: ימין בצד

Population vector :המועדף הכיוון עם מסוים במצב נוירון כל של הירי עצמת מכפלת של סיכום . היד תנועת את שמתאר וקטור היא התוצאה. עליו

: מצגת

. בסינפסות– הנוירון של בקצוות שקורה מה על לדבר נעבור[ 1]

תא הם הצומת של הרכיבים. לתא תא בין תקשורת של צומת היא סינפסה. מושגים[ 2] ,בלוטה תא או שריר גם להיות שיכול סינפטי-פוסט תא, נוירון תמיד שהוא סינפטי-פרה

. 10000-מ מידע ומקבל סינפסות 1000 שולח ממוצע נוירון. סינפטי מרווחו

נוספות אפשריות סינפסות. לדנדריט אקסון בין היא העצבים במערכת נפוצה הכי הסינפסה[ 3] .השני האקסון של הסינפטי לפלט קרוב לעתים, לאקסון אקסון ובין לסומה האקסון בין הן

. אינהיביטוריים כ"בד הם כאלה קשרים

.יותר הרבה נפוץ הראשון הסוג כאשר, וחשמליות לכימיות בגוף הסינפסות את לחלק אפשר[ 4]

והזרם, הנוירונים שני של הציטופלסמה בין ישיר חיבור יש שבה סינפסה היא חשמלית סינפסה. ביניהם ישירות עובר

.שלו הבריחה רפלקס הפעלת על ואחראית המערות סרטן אצל מצויה המתוארת הסינפסה[ 5] סינפסות מקרים בהרבה) הזה בכיוון יעבור הזרם כ"בד ולכן יותר גדול סינפטי-הפרה התא

היא חשמלית בסינפסה התאים בשני הפעולה פוטנציאלי בין ההשהיה(. כיווניות-דו הן חשמליות. קטנה מאוד

Electrotonic transmission :סינפטי-הפוסט לתא לעבור יכולה ספית-תת דפולריזציה גם .

– תעלות מכילות והן, Gap Junction ביניהן יש – מחוברות ממש לא התאים של הממברנות[ 6]Gap Juction Channels ,חצאים משני שמורכבות (hemichannel/connexon ,)על אחד כל

. קונקסידים שנקראים חלבונים מששה מורכב קונקסון כל. אחרת ממברנה

6 שיעור

30-11-2009

synapses_2008: מצגת

[5 ]

. לתא מתא ישירות עובר הזרם חשמלית בסינפסה

[6]

לתא הסיגנל את להעביר בשביל פעולה בפוטנציאל צורך אין – אלקטרוטונית העברה. סינפטי-הפוסט

[8 ]

:בעקבות להית יכולה הפתיחה. הקונקסינים של רוטציה בתנועת נפתח הקונקסון

ומימן סידן בריכוזי שינוייםמתח-תלויי שערים (rectifying sinapse)נוירוטרנסמיטרים

[9]

:החשמלית הסינפסה יתרונות

מהירותנוירונים בין סינכרוןהחשמלית להעברה קשור לא – מטאבוליים סיגנלים של העברה

Gap junctions גלייה בתאי :

Calcium waves – ה דרך לתא מתא עובר הסידן-gap junction נחוצים חומרים העברת מאפשר – המיילין של השונות השכבות בין חיבור .

[10]

:כימית סינפסה

.נוירוטרנסמיטורים – הסינפטי למרווח מולקולות לשחרור גורמת הפעולה פוטנציאל של ההגעה. קורה זה איך על נדבר בהמשך

או אינהיביטורי מתח שינוי ונגרם, סינפטי-הפוסט הנוירון על לרצפטורים נקשרים. ט.הנ(. אקסיטטורית תמיד הסינפסה שבה חשמלית. לס בניגוד) אקסיטטורי

[11]

. כיוונית-חד היא הכימית הסינפסה(. לכימית חשמלית סינפסה בין הבדלים)

[12]

:נוירוטרנסמיטרים

בהקשרים בגוף אחרים לתפקידים משמשים. ט.נ לפעמים. העצב תאי י"ע המיוצרות מולוקולות. אחרים

[13]

האקסון של התפצלויות לפעמים., ט.נ של אחד מסוג יותר לשחרר יכולים נוירונים הרבה.ט.הנ בסוג נבדלות

. אליו נקשר שהוא הרצפטור מפעולת אלא שלו מהתכונות נובע לא. ט.הנ של האפקט

[14]

. גזים, נוירופפטידים, קלאסיים.: ט.נ של עיקריות קבוצות שלוש

.סינפטי-הפרה בטרמינל קטנות בוסיקולות המאוכסנות מולקולות הם הקלאסיים. ט.הנ במים מסיסים גזים. יותר גדולות בוסיקולות מאוכסנים( אמינו חומצות של רצף) הנוירופפטידים

. מתפרקים שהם עד לתא מתא עוברים הם – בוסיקולות אותם לאכסן אפשר אי אז ובליפידים

[15]

שבע מתוכן(. NH2 - אמין קבוצת מכילים) אמינים שמונה מתוכם, קלאסיים. ט.נ תשעה יש. אמינו חומצות של תוצרים או אמינו חומצות

(. purines) שלו תוצר או ATP הוא התשיעי

. כנוירוטרנסמיטר רק משמש האחרון. GABA, גלוטמט, גליצין – האמינו חומצות בין

. וסרוטונין – אפינפרין, נוראפינפרין, דופמין: אמינים-קטכול – אמינו חומצות של תוצרים

. כולין אצטיל הוא( אמינו חומצת של תוצר או אמינו חומצת שאינו אמין) האחרון. ט.הנ

[17]

. סינפטי-הפרה בטרמינל בעיקר אבל, הנוירון אורך לכל מסונתזים. ט.נ

: כולין אצטיל

Acetyl coA + cholin – האנזים באמצעות מחוברים CAT – choline acetyltransferase .

. tyrosine הוא המקור כאשר מהשני אחד מסונתזים – אמינים-קטכול

Tyrosine -> L-DOPA -> Dopamine -> Norepinephrin -> Epinephrin

הוא האפינפרין את שמסתנז והאנזים, ממברנלי-טרנס הוא הנוראפינפרין את שמסנתז האנזים. הסינתזה את לעבור כדי החוצה לצאת צריך הנוראפינפרין – תאי-חוץ

. Tryptophan האמינו מחומצת מסונתז סרוטונין

[18]

,אופואידים. בגוף אחרים לתפקידים גם משמשים מהם רבים. נוירופפטידים של סוגים 50 מעל...סקרטין, אוקסיטוצין

:קלאסיים לעומת הבדלים

ב – התא בגוף מסונטזים-ER המחוספסהוא שמסונטז מה כ"בד precursor – החלבון. פפטידים כמה שמקודד נוקלאוטידים רצף

ממנו חלקים שרק כך נחתך הוא בוסיקולות או י'בגולג אבל(, polyprotein) מסונתז כולו. ט.כנ ומשמשים נשארים

גם) סינפטי-הפוסט בטרמינל האפקט את לייצר כדי נוירופפטיד של מועטה כמות מספיקה (. יותר אטי בקצב מסולקים שהם בגלל

נוירוהורמונים שמפרישה, להיפופיזה נוירופפטידים מפריד ההיפותלמוס: ימין בצד התרשים. הגוף לכל

Substance P קשור הוא פריפריאלי בהקשר אבל., ט.כנ מופרש הוא כאשר כאב לתחושת גורם . הדק במעי שרירים להתכווצות

. במוח אמהית התנהגות, בפריפריה חלב הפרשת – אוקסיטוצין

[19 ]

.לתא מתא בדיפוזיה מתפשטים. מארגינין נוצרים, CO-ו NO: גזים

[20]

שצריכות מולוקולות – ההפוך בכיוון גם. האקסון קצה אל התא מגוף. ט.הנ את להעביר צריך. התא בגוף מחזור או פירוק לעבור

Anterograde Transport – האקסון קצה אל התא מגוף

Retrograde Transport – ההפוך בכיוון

Slow axonal transport – כלל בדרך anterograde – של זרם מעין, מדיפוזיה מהיר יותר קצת . האקסופלסמה

Fast axonal transport – המיקרוטובולים לאורך הסעה .Motor cell - לאורך" הולכת"ש וסיקולה . ATP-ב משתמשת – המיקרוטובולה

. retrograde בכיוון – דינסין, anterograte בכיוון motor cell – קינסין

[21]

תעלות על דבר של בסופו משפיעים הרצפטורים כל. אליו רצפטור לו יש אם. ט.לנ רגיש תא. עקיפה או ישירה בצורה, יונים

. ליגנד תלוית יונים תעלת. -< עצמו בפני יונים תעלת הוא הרצפטור – יונוטרופיים רצפטורים

. יונים תעלת מכילים לא אבל. ט.הנ את קושרים – מטאבוטרופיים רצפטורים

. אינהיבוטורי או – פ.לפ הסיכוי הגברת – אקסיטטרורית השפעה יש לרצפטור

[23]

. מטאבוטרופיים רצפטורים רק יש לנוירופפטידים

[24]

EPSC/IPSC – כמו EPSP/IPSP אבל current במקום potential – בטרמינל שנגרם הזרם . סינפטי-הפוסט

EPSP בלבד הסף למתח ביחס כדפולריזציה אלא, כללי באופן כדפולריזציה לא מוגדר. ...( למה לגמרי ברור לא )IPSP-כ מוגדרת הסף למתח מתחת דפולריזציה

[25 ]

היה שלה המשקל שיווי מתח ולכן, יון של אחד סוג רק שמעבירות תעלות על דיברנו עכשיו עד. היון של המשקל שיווי מתח

מעביר הניקוטיני הרצפטור למשל. סלקטיביות פחות להיות יכולות רצפטורים של תעלות –0 במתח כיוון משנה הזרם זה שברצפטור יוצא. שונות במוליכויות, וסידן נתרן, אשלגן

. אקסיטטורי הוא הרצפטור

(. בליגנד תלוים ובטא אלפא, מתח לתלויות דומה – ליגנד תלויות תעלות)*

[26 ]

של המשקל שיווי מתח. הפיזיולוגי בהקשר כלור – לאניונים חדירים אינהיביטוריים רצפטורים. IPSP נוצר ולכן לסף מתחת הוא כלור

[27]

gl – הממברנה מוליכות

gs – הרצפטורים מוליכות

Vr –המנוחה מתח

Es – התעלה של ההיפוך מתח

Shunting Inhibition :את ומורידה הממברנה מוליכות את מגדילה שנפתחת תעלה כל ישפיע שייגרם הזרם אז, EPSP שעושה תעלת ואחריה כלשהי תעלה נפתחת אם. ההתנגדות

. המתח על פחות

. Rm-ב שניהם תלויים – יורדים הם גם המרחק וקבוע הזמן קבוע

[28]

neuromuscularב בעיקר נמצא. שהתגלה הראשון היונוטרופי הרצפטור הוא הניקוטיני הרצפטורjunction – שריר לתא עצב תא בין .

מולקולות שתי. הליקסים-אלפא מארבעה א"כ שמורכבים דומיינים מחמישה מורכב הרצפטור. לגאמא אלפא ובין לדלתא אלפא בין – התעלה את לפתוח כדי אליו להקשר צריכות. ט.נ

יגרום EPSP-ה פעם ובכל, EPSP רק לגרום יכול הרצפטור. 0 כאמור הוא שלו ההיפוך פוטנציאל. פעולה לפוטנציאל

[31]

:מטאבוטרופיים רצפטורים

. ממברנליים-טרנס מקטעים 7 עם חלבונים של גדולה למשפחה שייכים רובם

...גאמא, בטא, אלפא: יחידות משלוש שמורכב(, סוגים הרבה יש )G חלבון קשור הרצפטור אל)?(

. שניוניים שליחים שמייצר – Effector enzyme שיפעיל או, תעלה יפעיל G-Protein-ה

[32]

רצפטור – אשלגן תעלת פותח שנקשר G חלבון משחרר ACh של המוסקריני הרצפטור. אינהיביטורי

Alpha2-adrenergic receptors – סינפטי-הפרה בטרמינל לרצפטורים גם נקשר. ט.הנ (autoreceptors – )יפריש האוטורצפטור זה במקרה. בקרה מנגנון G שכפי – סידן תעלת שיפתח

.. ט.הנ של ההפרשה להפסקת יגרום בהמשך שנלמד

[33]

הוא שלהם ההשפעות שאחד, שניוניים שליחים שמשחרר effector enzyme-ל נקשר G-ה חלבוןadenylyl cyclase הוא effector enzymes-מה אחד. יונים תעלת פתיחת

[34]

.דקות ואף שניות להמשך יכולה שניוניים שליחים באמצעות שפועל רצפטור של הפעולה להיות יכולה ההשפעה. הנוירון חיי כל אפילו – רב לזמן להשאר יכולה אבל אטית היא ההשפעה

... גנים בביטוי שינוי הם אפשריות השפעות. מהסינפסה יותר מרוחקים במקומות גם

[synapses_2_2008: מצגת]

אנטומיה על קצת לדבר נעבור

[1 ]

Cortex – המוח של החיצונית הקליפה

. שקע – sulcus (sulci); בליטה – gyrus (gyri): בקורטקס קיפולים

: אונות 4-ל מחולקת המיספרה כל

אחורית (occipital – )ויזואליים אזורים בעיקרקדמית (frontal – )גבוהים תפקודים ושאר החלטות קבלת .פריאטלית (parietal – )ומוטורי סנסורי מידה בין אינטגרציה צדית (tempral – )ועוד ראשוניים שמיעה אזורי .

הקורטקס נמצא ומאחוריו, central sulcus-ה ישנו לקדמית הפריאטלית האונה בין. הראשוני המוטורי הקורטקס נמצא ומלפניו, הראשוני סנסורי-הסומטו

. דברים מיני כל עושה – צרבלום

.midbrain – pons – medulla: וכו נשימה, לב קצב – חיוניים תפקודים על בקרה – המוח גזע. השדרה חוט כבר נמצא למדולה מתחת

: גרעינים שנקראים תאים ומצבורי, אקסונים הרבה יש הקורטקס לשכבת מתחת

. לקורטקס בדרך סנסורי מידע מעבר התלמוס. וההיפותלמוס התלמוס – המוח גזע מעל

-ה ישנם האלה הגרעינים בין. תנועה של לבקרה קשורים( – Basal Ganglia) הבזליים הגרעיניםcaudate nucleus, putamen nucleus ,ה נקראים שיחד-striatum .נוספים גרעינים –

Globus Pallidus, Substantia Nigra, Subthalamic Numcleus

(. רגש) אמיגדלה(, זכרון) היפוקמפוס: וגם

[2]

יכול לא לבדו מהם אחד שכל, ואקסיטטוריים אינהיביטוריים, קלטים הרבה מקבל CNS-ב נוירון קולטנים רק בה שיש – לשריר עצב תא בין בסינפסה שקורה למה בניגוד זאת. )פ.לפ לגרום

.(. פ.פ יוצר EPSP וכל ACh-ל אקסיטטוריים

". סגורים "" פתוחים: "בסוף, שנייה פסקה, 53' בעמ :בספר נכון לא משפט*

. לירות לא או לירות – בינארית להחלטה מומר הזה הקלט כל, axon hillock-ב

[3]

. העיקרי האינהיביטורי. ט.הנ הוא GABA. במוח העיקרי האקסיטטורי. ט.הנ הוא גלוטמט

[4]

– האינהיביטוריים, Aspartate-ו גלוטמט הם העיקריים האקסיטטוריים. ט.הנ השדרה בעמודGABA ו-Glycine .

[5]

הללו. ט.הנ את שמפרישות סינפסות. GABA-ל גלוטמט להפוך כדי אחת ריאקציה רק צריך סינפסות. אינהיביטוריות Gray type II, אקסיטטוריות הן Gray type I: בצורתן מזו זו נבדלות dendritic spine (spine גבי על או( shaft synapse) הדנדריט גבי על כ"בד נמצאות הראשון מהסוג

synapse) .התא גוף על כ"בד נמצאות אינהיביטוריות סינפסות .

,הסינפטי במרווחbasement membrane בשם חומר יש, סינפטי רווח יותר יש' אקס' בסינ. רחב יותר מאזור משוחררות הוסיקולות, עגולות יותר וסיקולות

[6]

. אינהיבטורית או אקסיטורית השפעה להיות יכולה גלוטמט של המטאבוטרופי לרצפטור

השניים )NMDA, AMPA, Kainate: יונוטרופיים רצפטורים של סוגים שלושה לגלוטמט יש(. non-NMDA נקראים האחרונים

(. עצמו. ט.הנ לא) אותו ומפעיל לרצפטור נקשר – אגוניסט

. הרצפטור את וחוסם נקשר – אנטגוניסט

. שלו האגוניסט שם על נקרא הרצפטורים משלושת אחד כל

[7]

? Non-NDMA-ל NMDA בין ההבדל מה

שונים אנטגוניסטיםל-NMDA (מאוחר זרם) אטית קינטיקהל יותר גבוהה מוליכות-NMDANMDA מוליך Na, K, Ca ו-Non-NMDA רק מוליך Na, K .NMDA ממתח וגם מליגנד גם מושפע ,Non-NMDA מליגנד רק .0 בערך הוא שניהם של המשקל שיווי מתחmV .

[8]

(? בליגנד לתלות בנוסף) במתח תלוי NMDA רצפטור כיצד

,דפולריזציה יש כאשר. אותה וחוסם לתעלה נכנס המגנזיום, בתא שיש המגנזיום בריכוזי נגרמת בתא הדפולריזציה פעמים הרבה. נפתחת והיא מהתעלה החוצה נדחף המגנזיום. מתח תלויות שאינן יונים תעלות של מפתיחה

[9]

APV – ה רצפטור את שחוסמת מולקולה-NDMA .

.APV להוספת קשר בלי, קיים Non-NMDA-ה זרם רק( 80)- הפולריזציה בגלל – תחתון גרף. NMDA-ה דרך הזרם הוא APV ובלי עם הזרמים בין ההפרש, 40- במתח

APV בלי או עם, במתח בתלות, למאוחר non-NMDA רק) מוקדם זרם של השוואה – ימני גרף(. לבנות/שחורות צורות)

[10]

בהתקף לקרות יכול זה. תאים של למוות לגרום יכול גלוטמט גדולות בכמויות: גלוטמט רעילות. NMDA קולטני דרך הסידן כניסת של מההשפעות נגרם שזה כנראה. שבץ או אפילפטי

[12]

. זרם יותר >- GABAA משל יותר גדול גליצין תעלת של pore-ה

: GABA-ל רצפטורים של סוגים שלושה

GABAA ו-GABAC יונוטרופיים ,GABAB אשלגן האחרון, כלור מעבירים הראשונים. מטאבוטרופי (. יותר חזק אינהיביטורי אפקט יותר לכן)

. GABAA – barbiturates, benzodiazephines, alcohol-ל אגוניסטים

GABA למתח מעל עולה שלו המשקל שיווי ומתח עולה הכלור ריכוז אם אקסיטורי להיות יכול . הסף

7 שיעור

7-12-2009

synapses_2_2008: מצגת

[13 ]

ותא, גנגליון אל השדרה מעמוד מוביל גנגליוני-פרה עצב תא: הפריפריאלית העצבים מערכת הסימפתטית למערכת מתחלקת PNS-ה. הפריפריה אל ממנו מוביל גנגליוני-פוסט עצב

. סימפתטית-והפרה

המטרה לאיבר' גנ-ומהפוסט(, ניקוטיניים קולטנים) גנגליוני-הפרה מהנוירון מופרש כולין אצטיל נוראפינפרין מופרש הסימפתטית' במע(. מוסקריניים קולטנים) סימפתטית-הפרה במערכת

. המטרה לאיבר

[14]

. הרצפטורים סוגי שני קיימים במוח

פגיעה מראות הן חולדות אצל nucleus basalis-ה את משמידים אם – ולמידה בזכרון מעורבות. אלה בתפקודים

[15]

רוב. וסרוטונין דופמין, נוראפינפרין המפרישים בודדים אלפים רק יש, במוח הנוירונים מכל איפה ברור תמיד לא. המוח חלקי כל את מעצבבים אבל, המוח בגזע מרוכזים הללו התאים

. שלהם מטרה אתר נמצא

השפעה על שרומז מה, מטאבוטרופיים הם סרוטונין מלבד האלה. ט.הנ כל של הרצפטורים. שלהם רחבה מודולטורית

[16]

.דופמין הפרשת של עיקריים מסלולים ארבעה

[16]

. מטאבוטרופיים כולם, D1-D5, לדופמין רצפטורים חמישה

[18]

: מופרש הוא ממנו בגרעין תלוי סרוטונין של התפקיד

... בקרה, כאב תחושת – השדרה לחוט מהמדולה

רוח מצב, עוררות רמת, ומינית חברתית התנהגות – המוח לשאר midrain-ו pons-מה

[19 ]

רמת על אחראי. המוח חלקי רוב את מעצבב, locus coeruleus-מה בעיקר מופרש: נוראפינפרין. הצירקדי השעון, קשב, עירנות

[20]

לתופעת האחראי מנגנון – הנקלט. ט.הנ לכמות בסינפסה הרצפטורים מספר של התאמה ישנה ,יותר מהיר הרצפטורים של( turnover rate) התחלופה שקצב ככל(. habituation) העמידות. יותר מהירה מהסם הגמילה

[21]

. סינפטי-הפרה בטרמינל. ט.נ של השחרור מנגנון

. וסיקולה באמצעות תאית-החוץ מהסביבה חומרים אוסף התא: אנדוציטוזה

. וסיקולה באמצעות חומרים של החוצה הפרשה – ההפוך התהליך: אקסוציטוזה

. אאוקריוטיים בתאים רק מתרחשים האלה התהליכים

[22]

.? ט.נ לשחרור גורמת דפולריזציה מדוע

. סינפטי-ופרה- פוסט תא: השמאלי בתרשים

TTX – מתח תלויות נתרן תעלות של אינהיביטור .

יורד EPSP-ה(, TTX-ה עקב) יורד סינפטי-הפרה הפעולה פוטנציאל של שהאמפליטודה ככל. סינפטי-פוסט. פ.פ נוצר לא כבר 2 משלב)

נוצר עדיין – מלאכותי באופן נגרמה הדפולריזציה, נחסמו הנתרן תעלות כל: המרכזי בגרףEPSP .

[23]

EPSP נגרם' ס-בפוסט, יורד לא' ס-לפרה שהוזרק המתח: אשלגן תעלות שחוסם TEA גם הוספנו..ט.הנ שחרור על אחראים האשלגן ולא הנתרן לא–

[24]

. פנימה +Ca יותר זורם, דפוליזטורי יותר מתח שמקבעים ככל: הימני בתרשים

חומרים כשמוסיפים יותר חלש EPSP-ה. EPSP נותר לא סידן ללא בתמיסה התא את כששמים. לסידן דומים

[25]

סידן תעלות עם באזורים. ט.הנ משתחררים שבו, פעיל אזור ישנו סינפטי-הפרה בטרמינל. 1000 פי של גודל בסדר עולה שלו הריכוז

[26]

Freeze Fracture :בין הרווח שהיא החלשה בנקודה הוא השבר – שלה ושבירה הרקמה הקפאת צידי בשני הממברנות על נמצא מה לראות מאפשרת הזו השיטה. הממברנה שכבות שתי

. הסינפסה

. Ach-ל לרצפטורים ממול נמצאות הסידן תעלות. P-Face – תאי-התוך; E-Face – תאי החוץ הצד

[27]

[28]

Synaptic Delay :נובע. סינפטי-פוסט. פ.לפ סינפטית-פרה דפולריזציה בין אחת ש"מ של עיכוב . פנימה הסידן וזרימת הסידן תעלות של הפתיחה מזמן בעיקר

[29]

: מאמר

סינפטי-הפרה התא של התא גוף את החזיקו. חמוס של מהקורטקס פירמידאליים תאים זוג למתח בהתאם שונה בעוצמה היה EPSP-ה.. פ.לפ שגרמו פולסים ונתנו, דפוליזטורי במתח

. Soma-ה של ההחזקה

למספר ולהוסיף לטרמינל פסיבי באופן להתפשט יכולה התא בגוף דפולריזציה – המסקנה. הנפתחות הסידן תעלות

[30]

Calcium-Induced Calcium Release (CICR) :של שחרור Ca סידן תעלות דרך תאיים-תוך מאזורים .ER-ה על סידן-תלויות

גם אולי. -< ט.נ לשחרור גורמת לא הסידן תעלות פתיחת ללא לטרמינל סידן של הזרקה לעתים סידן בין הקשר של לאקטיבציה גורמת הדפטלריזציה אולי. כך לשם דרושה עצמה הדפולריזציה

...... לסידן האפיניות על משפיעה היא אולי, הוסיקולות שחרור מנגנון לבין

[31]

. לשריר נוירון בין סינפסה – מוסקולרית-הנוירו לצומת חזרה

(. להפך לא אבל, בלבד אחד נוירון י"ע מעוצבב שריר סיב)

. End-Plate נקרא הנוירון של הפעיל האתר מול שנמצא השריר תא של הממברנה של החלק

[32]

EPP- End Plate Potential :י"ע נחסם. אקסיטטורי תמיד curare ו-botulinum toxin .

[33]

Miniature EPP :1-כ של ספונטניות תנודותmV ב-End Plate .

Prostigmin – חוסם AchE – ב לעלייה גורם-mEPP. Curare ו-Bot.Toxin אותו מבטלים .

[34]

-ה כזה במצב. מופחת EPP-ה, המגנזיום ריכוז את ומעלים תאי החוץ הסידן ריכוז את כשמורידיםEPP שה היתה המסקנה. דיסקרטיים בגדלים מופיע. פ.לפ בתגובה-mEPP היחידה הוא

פרוסטיגמין.(. ט.לנ בתגובה המשתחררות הוסיקולות למספר קשור. )* EPP-ה של הבסיסית קישור של תוצאה הוא mEPP כל( -< התדירות ולא )mEPP-ה עוצמת על משפיעים וקורר

. רבים לקולטנים רבות ACh מולקולות

[35]

. הנוירונלי מהטרמינל משוחררות יחידות כמה: הקוונטלי התוכן

. mEPP-ה גודל – קוונטה בכל ACh של המולקולות מספר: הקוונטלי הגודל

.10%-כ – נמוכה היא וסיקולה בכל המולקולות מספר של השונות. אחת וסיקולה היא קוונטה כל. המשתחררות הוסיקולות במספר מאוד גדולה שונות יש זאת לעומת

[36]

:הנחות. הקוונטה היפותזת של סטטיסטי מודל

תלוי ובלתי אקראי באופן משתחררות הקוונטות

(. ברנולי מאורע) להשתחרר לא או להשתחרר רק יכולה וסיקולה

הבינומית ההתפלגות הוא המשתחררות הוסיקולות מספר לכן

X~B(n,p)

[37]

. וסיקולות של מסוים מספר לשחרור ההסתברות – עליונה נוסחה

[38]

. מאוד גדול n-ו מאוד קטן p כאשר לבינומית דומה – פואסונית התפלגות

X~P(m)

m ב שישתחררו וסיקולות של הממוצע המספר הוא-trial ממוצע .

ההתפלגות ולכן, והמגנזים הסידן ריכוזי בגלל נמוך באמת p, ל"הנ הניסויים של בתנאים. מתאימה הפואסונית

[39]

. הממוצע המשתחררות הוסיקולות מספר, m הוא פואסונית בהתפלגות היחידי הפרמטר

. הממוצע mEPP-ב הממוצע EPP-ה חלוקת באמצעות אותו נמצא

בכך תלוי הזה הערך אבל( – בשקף תחתונה נוסחה )x=0 כאשר, הנוסחה באמצעות לחלופין או. הוסיקולות שחרור את משקפת באמת שההתפלגות

[40 ]

. גבוהה מאוד התאמה לראות ניתן השמאלי בגרף – הללו המדידות שתי בין ההתאמה

וההתפלגות, שהשתחררו וסיקולות של דיסקרטי מספר סביב הוא peak כל – הימני בגרף. וסיקולה בכל. ט.הנ כמות של ההתפלגות היא סביבה

[41]

שחרור הסתברויות בין תלות או, n, p בגלל) מתאימה לא הפואסונית ההתפלגות רבים במקרים(. הוסיקולות

המשתחררות הוסיקולות מספר, יותר גבוהה שהמערכת שככל לראות אפשר, חולייתנים אצל. יותר קטן הממוצע

יותר גבוהות במערכות זאת לעומת.. פ.לפ לגרום צריך EPSP כל, הנוירומוסקולרית בצומת) יותר קטנה EPSP-ה על שלהן ההשפעה אבל( גבוה p) ודאי להיות יכול הוסיקולות של השחרור

m קטן .)

אבל, הנוירומוסקולרית מהצומת( וסיקולות באמצעות לא) חופשי באופן גם מופרש כולין אצטילAChE ה על משפיע שהוא לפני אותו לפרק מסוגל-End Plate .

[42]

? mEPP (minis) יש למה

הרצפטורים כל של חסימה – שלישית.; פ.פ של חסימה – שנייה; בקרה – ראשונה שורה. סינפטיים-הפוסט

. חלבונים של סינתזה מסמן הפלורוסצנטרי החומר

בסינטוז לירידה גורמת פ.פ של חסימה, חלבונים בסינתוז לעלייה גורמת המיניס של חסימה מייצר התא, מיניס אין וכאשר, חלבונים סינתוז של לאינהיביציה גורמים שמיניס יתכן. חלבונים

. סינפטי הטרמינל את לתקן כדי חלבונים יותר

[synapses_3_KORS_2008: מצגת]

[1]

לליזוזום -< early endosome -> late eondosome-ל מגיעה פנימה שנכנסת וסיקולה: אנדוציטוזה

[2]

. סינפטית-פרה וסיקולה של בחייה שלבים

[3]

. בתהליך מעורבים מאוד רבים חלבונים – הושלם לא עוד האקסוציטוזה תהליך על המחקר

[5]

חומרים להפרשת שמיועדים בתאים יותר ברור באופן האלה התהליכים את לראות אפשר השחרור אחרי – למטה. בוסיקולות מלא כולו התא – ימין מצד(. היסטמינים, אדרנלין למשל)

מהשינוי שנובע, הממברנה של בקיבול השינוי לפי האקסוציטוזה את למדוד אפשר. שלהן. שלה הפנים בשטח

[6]

של הפנים לשטח ביחס יותר גדולים הן כי הזה האפקט את לראות יותר קשה( למטה) בנוירונים. הוסיקולות

[7]

.:ט.נ.ב וסיקולות של טעינה

בתוך נמצא גלוטמט, למשל. – ט.לנ אותה הופכת וסיקולה בתוך נמצאת שמולקולה העובדה. אחרות פונקציות על ואחראי רגיל באופן התא

. בתא לריכוז יחסית גבוה הוסיקולה בתוך. ט.נ של הריכוז

:בתהליך המעורבים חלבונים של סוגים שני יש

Vesicular-ATP-ase – הריכוזים מפל כנגד הוסיקולה לתוך פרוטונים מכניס .

Transporters – מפל כנגד לוסיקולה. ט.הנ את להכניס כדי הפרוטונים במפל משתמשים . הריכוזים

.. ט.לנ ספציפי השני, נוירון בכל נמצא הראשון החלבון

[8]

. ACh, Monoamine, Glutamate, GABA: זוהו טרנספורטרים של סוגים ארבעה

:הטרנספורטרים אל שמכוונים סמים יש

False transmitters :התא על השפעה לה אין אבל לוסיקולה נכנסת המולקולה . סינפטי-הפוסט

הטרנספורטרים של חסימההפרוטונים גרדיאנט של העלמה (למשל MDMA – אמיניים בטרנספורטרים .)

[9]

,reserve pool-ל שייכות הפעיל לאזור מחוץ הוסיקולות. התאי לשלד קשורות כ"בד הוסיקולות. לציטוסקלטון אותן מחבר synapsin בשם וחלבון

[10]

לכדי GTP-ל פוספורילציה עושה הוא זה בשלב. הפעיל לאזור הוסיקולה את מביא Rab החלבוןGDP + P ,הפיכה-לבלתי לממברנה שלה העגינה את והופך .

[11]

– RRP-ל שייכות שכן אלה. סיגנל שיגיע ברגע לשחרור מוכנה הפעיל באתר וסיקולה כל לאreadily Releasable pool – מהכלל אחוזים כמה רק הן אלה .

Recycling pool – ארוך סיגנל עם רק ישוחרר

Reserve pool – 80-90% בתנאים נדירים, קיצוניים בתנאים רק משתחררות – מהוסיקולות אין כאשר לחלופין או, recycling pool-ה כל שחרור לאחר רק יקרה שזה עדויות יש. פיזיולוגיים

. recycling pool-ה את לשחרר אפשרות

[13]

: SNARE חלבוני שלושה

Synaptobrevin / v-SNARE – הוסיקולה של לממברנה קשור

Syntaxin, Snap25 / t-SNARE – התא של לממברנה קשורים .

. מאוד חזקים האלה החלבונים בין הקשרים

[14]

להתאחות הממברנות את מכריח שנוצר המבנה. ימין בצד תרשים: הרוכסן היפותזת(. אנרגטיים משיקולים)

למצב( הממברנות לשתי מחוברים )trans ממצב עוברים החלבונים – 4-ל 3 שלב בין המעברcis( אחת לממברנה מחוברים .)

שלבים) הקומפלקס את ומפרקים הידרוליזה מבצעים NSF-ו SNAP מסוג חלבונים, האיחוי לאחר4-6 .)

הוסיקולות התאחות על שאחראי היחיד המנגנון להיות יכול ולא, איטי מאוד הזה המנגנון אבל. הממברנה עם

[15]

:אפשריים מודלים שני

שכבה של התאחות – hemifusion מתרחש הממברנות של ההצמדות בשלב: שמאל צד)?( נפרד בשלב מתרחשת השלמה ההתאחות. מהממברנות אחת מכל אחת ליפידית

שיש מציע הזה המודל. הממברנות שתי של להצמדה רק אחראי SNARE-שה יתכן: ימין צד. הממברנות דרך הפתח את יוצר אשר pore חלבון

[16]

SNARE ישנו. סידן חישת של מנגנון כולל לא calcium-sensor בשם ידוע Synaptotamin שיכול על רגולציה מנגנון של כמעכב או כמאיץ או לתפקד יכול החלבון. הזו הפונקציה את לבצע

. ט.הנ שחרור

Synaptotamin ציטופלסמיים דומיינים ושני בממברנה שמעוגן רכיב לו יש: ממברנלי-טרנס הוא. . בסידן שתלוי באופן ליפידים קושרים הללו הדומיינים

[17]

. נמוכה יחסית היא לסידן החלבון של האפיניות

[18]

על משפיע ובכך, התא של לממברנה C2 Domains-ה של הקישור את מקדם שהסידן להיות יכול.. ט.נ שחרור

. הוסיקולה ממברנת על ולא התא ממברנת על רק נמצא אליו נקשרSynaptotamin -ש הליפיד

סידן של נוכחות אין עוד כל ההתאחות את מעכב Synaptotamin -שה לומר אפשר מידה באותה)?(

[19]

היא אחת השערה. אליו להגיע וקשה אנרגטית מועדף לא כנראה הוא hemifusion של המבנה. זה למבנה העדפה דווקא יוצרת לממברנה C2 Domains-ה של שההקשרות

Synaptotamin -ש מראה בשקף המתואר הניסוי. יותר גדולה קטנים ליפוזומים של העקמומיות גרם Synaptotamin -ל להקשר מסידן שמונע חומר. הליפוזום של יותר גדולה לעקמומיות גורם. עגולים נשארו שהליפוזומים לכך

[20 ]

Cooperativity :ליגנד לאותו קישור אתרי כמה יש לחלבון .

-ש להשערה מתאים זה. 3-4 בחזקת עולה EPSP-ה, הסידן ריכוז את שמעלים ככלSynaptotamin לפעול כדי סידן יוני 4 או 3 של קישור צריך .

[21]

. אנדוציטוזה על לדבר נתחיל

. נגמרות היו שהוסיקולות עד וגדלה הולכת היתה התא ממברנת אנדוציטוזה היתה לא אם

[22]

אנדוציטוזה של מנגנונים שלושה

[23]

Clathrin-mediated endocytosis :

clathrin-ה חלבוני. נאספת ושם הפעיל לאתר מחוץ נודדת אקסוציטוזה י"ע שאוחתה ממברנה את מזהה adaptin החלבון ראשון בשלב. הממברנה מעל כלוב של מבנה ויוצרים יחד מתאספים בשלב. הכלוב מבנה את ויוצר אליו נקשר clathrin השני ובשלב, אליה ונקשר הממברנה

מממברנת הממברנה את ומנתק GDP של הידרוליזה מבצע dynamin בשם חלבון, השלישי. clathrin-ה עטיפת מוסרת הניתוק לאחר. התא

8 שיעור

14-12-2009

synapses_3_KORS_2008: מצגת

[24]

Kiss and stay – ב נשארת הוסיקולה, הממברנה עם מלא איחוי אין-docking

Kiss and run – ב נשארת לא הוסיקולה-docking מהממברנה מתרחקת לא אבל

[25]

אין גם. הפעיל לאתר דווקא אותן שמכוונים חלבונים אין הנוירופפטידים של הגדולות לוסיקולות וסיקולות להווצרות לחכות צריך – שלהן ספציפית אנדוציטוזה שמאפשרים חלבונים להן

בגוף במקום בטרמינל וסינתוז, הוסיקולות של מחזור זאת לעומת יש קלאסיים. ט.בנ. חדשות. התא

[26]

:הסינפטי במרווח. ט.מנ נפטרים איך

דיפוזיה(נוירופפטידים שמפרקים חלבונים – פפטידאזות) אנזימים באמצעות פירוקRe-uptake

[27]

AChE – ואצֶטט לכולין כולין אצטיל מפרק .

.AChE י"ע מפורקת שהיא לפני אחת פעם לרצפטור להקשר מספיקה ACh של מולקולה כ"בד. התא בתוך מחדש ומסונתז, בחוץ נשאר האצטט; התא לתוך חזרה נלקחת הכולין מולקולת

[28]

Re-uptake – אותו ממחזר וגם. ט.הנ את מפנה גם. ביותר הנפוץ המנגנון .

.האחרים. ט.הנ לכל וטרנספורטרים; לגלוטמט טרנספורטר: טרנספורטרים של משפחות שתי מפל בכיוון להעברה בצימוד משתמשים שניהם: פונקציונלי וגם מבני הבדל יש המשפחות בין

יון גם מוציא אחרים. ט.נ של' שהט בעוד, אשלגן יון גם מכניס גלוטמט של' הט אך, הריכוזים. כלור

Norepinephrin Transporter – NET הלאה וכן .

[29]

ומפריש, לגלוטמין אותו והופך הגלוטמט את לוקח התא: reuptake-ב משתתפים גם גלייה תאי. לגלוטמט חזרה אותו והופך הגלוטמין את לוקח הנוירון כ"אח. החוצה אותו

SSRI, קוקאין, ריטלין. reuptake-ה של אינהיביציה י"ע פועלים רבים וסמים תרופות

[30]

:סינפסות של והיעלמות יצירה: חדש נושא

– הצמיחה חרוט בשם מבנה יש האקסון בקצה. תרנגולת של מעובר סנסורי נוירון: בתמונה המטרה איבר כלפי האקסון את מוביל הזה המבנה. שלו הסביבה את חש אשר דינמי מבנה

. מהסביבה סיגנלים י"ע מונחה והוא, שלו

[31 ]

כל של התנועה. אקטין בעיקר יש הצמיחה בחרוט; ממיקרוטובולים בעיקר מורכב האקסון שלד. אקטין של הפולימרציה של מהדינמיקה נובעת המבנה

. בפילופודיה נעשית הצמיחה עיקר

[32]

(מ"מ כמה) ממרחק( chemorepultion) לדחות או( chemoattraction) למשוך יכולים סיגנלים contact-ב מדובר לאקסון המולקולה בין ישיר מגע שיש במקרה. האקסון גדילת את

attaction/repulsion .

]Synapses_4_2008: מצגת]

[1]

: האקסון צמיחת את דוחות או שמושכות( חלבונים) מולקולות של עיקריות משפחות ארבע

Netrin :שבאקסון ברצפטור וגם הספציפי בסוג תלוי. מרחוק דוחים או מושכים .Slit :מרחוק דוחים או מושכיםSemaphorin :מקרוב וחלק מרחוק חלק, האקסון את דוחים רובם .Ephrin :תאים בין כסיגנלים כללי באופן שפועלת משפחה .

[2]

תמונה) לכיוון אקסונם של צמיחה לעידוד גורם זה הרלוונטי בשלב. נטרין מפריש floor plate-ה. האקסונים גדילת את דוחה סמפורין – שמאל בצד(. אמצע, ימנית

[3]

. הגוף של האמצע קו את שחוצה אקסון – קומיסורלי אקסון

. מוטציה ללא – wild-type מסוג עכבר מוח חתך – השמאלית בתמונה

(אמצע) קומיסורלי אקסון רואים אנחנו, slit2 מבטא שאינו מוטנט ייצרנו כאשר

. sli1 את גם מבטא שאינו במוטנט נוצרים כאלה אקסונים יותר

באופן שמפוזר slit2, האמצע קו ליד שמרוכז Slit1" – האמצע קו" על הגנה רמות יש: מסקנה יש. slit1 י"ע ויידחו האמצע לקו יותר יתקרבו האקסונים slit2 את רק מבטלים אם. רחב יותר

. slit2-ל רק רגישים כנראה – עוברים ז"שבכ אקסונים

[4]

סיבי של retrograde transport-ב ההעברה לבין אקטין של הפולימרציה בין משקל שיווי יש(. אחורה הפולימר כל של משיכה לעומת הפולימר קצה של בנייה) התא גוף אל אחורה האקטין

התפסות הוא אותם שמייצב מה; יציבים אינם הצמיחה חרוט לתוך שמגיחים המיקרוטובולים נתפסים והמיקרוטובולים, מסוים לכיוון וצומח לסיגנלים מגיב האקטין. בפילופודיה האקטין על

. גדלו האקטין" אצבעות" שאליו בכיוון התא צמיחת את מכוונים וכך עליו

[5]

. האקסון גדילת את מכוונים סיגנלים איך לגמרי ברור לא

[6]

.ההפוך לכיוון והאקסונים המוח קליפת לכיוון לגדול צריכים הדנדריטים: פירמידליים בתאים שמסנתז אנזים: ממצא. סיגנל לאותו הפוך באופן להגיב שצריך, צמיחה חרוט יש בשניהם

cGMP של גבוהה רמה. התא של העליון בצד יותר נמצא cGMP מולקולה לכיוון לצמיחה גורמת . מהמולקולה לדחייה גורמת נמוכה רמה, מסוימת

[7 ]

. הקומיסורלים בנוירונים מדובר. שונים בזמנים שונה תגובה – דומה למנגנון דוגמה

להידחות ואז, האמצע לקו להמשך קודם צריך הנוירון. 3וסמפורין נטרין מפריש floor plate-ה ;האמצע לקו נמשכים הם ולכן, סליט או לסמפורין ולא לניטרין בתחילה רגישים הנוירונים. ממנו

,כאן הנדון במקרה. האמצע מקו יידחו ולכן וסליט לסמפורין רגישים הם יותר מאוחר בשלב .דגרדציה עוברים אלא הצמיחה לחרוט עוברים לא אבל הזמן כל מסונתזים לסליט הרצפטורים

. נטרין של הרצפטורים של לדגרדציה גורמים גם הם, הצמיחה לחרוט עוברים כן הם כאשר

[8]

:במגע אקסונים ומושכות, ל"הנ המשפחות לארבע שייכות שאינן מולקולות

. ECM – תאי-החוץ בנוזל מולקולות

CAM – Cell Adhesion Molecules – מסוימים תאים של הממברנה על שנמצאות מולקולות .

N-CAM – נוירונים גם, תא סוג כל על להמצא יכולות

Ng-CAM – הגלייה תאי על

(adhesion) אותו מקבעים וגם אליהם האקסון את מושכים גם האלה החומרים

[9]

(. PNS-וב CNS-ב) במיילין: אקסונים גדילת שדוחות מולקולות

Glial Scar – ב רק) אקסונים גדילת דוחה גם, פגיעה בעקבות שנוצר אסטרוציטים של מבנה-CNS.)

Axotomy – האקסון ניוון של אקטיבי תהליך יש כזה במקרה. האקסון של חיתוך – Valerian Degeneration ;תאים של גיוס יש; הנוירון סביב ומתרבים, מהמיילין מתנתקים שוואן תאי

שלב לאחר. הפגיעה באיזור המיילין את בולעים והמקרופגים השוואן תאי(; מקרופגים) חיסוניים רק מתרחש הזה התהליך. אינהיביטוריים גורמים של בהיעדרם לגדול יכול חדש אקסון זה

ושם, המרכזית העצבים' למע להכנס יכולים לא המקרופגים – המרכזית העצבים במערכת. רב זמן למשך במקומו להשאר יכול פגועים עצבים של מיילין

[10]

.PNS-ה של התנאים מתקיימים שבו" שרוול" עכבר של השדרה בחוט פגוע לאקסון סיפקו. CNS-ה של לסביבה חזרה שהגיע עד השרוול בתוך צמח האקסון

[11]

:נוספים תפקידים להם יש אבל, האקסון של הגדילה את להכווין יכולים – נוירוטרופים חלבונים על השפעה; נמצא הוא בו במקום האקסון של שימור; האקסון של הקיום ביכולת תמיכה

. זמן תלויות האלה הפונקציות כל. האקסון של ההתמיינות

. NGF - - Nerve Growth Factor הוא זה מסוג שהתגלה הראשון החומר

Campenot Chamber – של מעבר סלקטיבית שמאפשרות, מסיליקון מחיצות עם צלחת . אקסונים

: למטה בתרשים

NGF הם, יותר מאוחר בשלב. לשרוד כדי NGF-ב תלויים הנוירונים, חייהם של הראשון בשלב רק יהיה NGF-שה מספיק, גדלים שהאקסונים אחרי. מסוים לכיוון שלהם הצמיחה את יכווין

. התא גוף ליד דווקא לאו, הרחוקה בסביבה

לשינויים גורמים שם, התא לגוף ומועברים האקסון מקצה נלקחים הנוירוטרופיים החומרים. העצב תאי של המטרה ברקמות מיוצרים הנוירוטרופיים החומרים'. וכו גנים בביטוי

[12]

האלה בחומרים תלויים הנוירונים, בהתפתחות כלשהו בשלב: הנוירוטרופית ההיפותזה הנוירונים ולכן, מוגבלת בכמות הללו החומרים את מייצרת הרקמה. והתמיינות להשרדות. עליהם להתחרות צריכים המטרה לרקמת שמגיעים

אם. פוחת מספרם יותר מאוחר ובשלב, רבים מוטוריים נוירונים נוצרים ראשוני בשלב: בגרף של בסופו מתים מוטוריים נוירונים יותר שהרבה רואים, בעובר כבר המטרה איבר את מורידים

. ישרדו נוירונים יותר נוסף מטרה איבר משתילים ואם, דבר

נוירונים של גדול ראשוני מספר לייצור עדיפות יש; הנוירוטרופי החומר הוא המגביל הגורם. בהמשך שלהם וצמצום

[13]

.סינפסות יצירת: הבא הנושא

. נוירומוסקולרית סינפסה על מדברים אנחנו

[14]

Progenitor – עצב או שריר, שוואן לתא" הכנה" תא .

במבנה ומתארגנים, NMJ-ה תהיה שבו לאזור מגיעים( מיובלסטים) השריר תאי: בתרשיםmyotube .בעקבותיו השוואן ותא, שלו הצמיחה חרוט באמצעות האזור אל מגיע האקסון .

[15]

הסיגנל בהתחלה.(. ט.נ) סינפטיים חומרים להפריש מתחיל הוא, השריר אל מגיע העצב כשתא הזמן עם. רצפטורים מעט רק יש ובשריר וסיקולות מעט משחרר הנוירון כי, מאוד חלש

. סנסיטיזציה מתרחשת

כך ואחר, קטן השריר כאשר נוצר ביניהם שהקשר מכיוון, במרכזו השריר סיב את מעצבב הנוירון(. השריר סיב אמצע של אינהרנטית תכונה אין) זו מנקודה הצדדים לשני צומח הוא

[16]

של רצפטורים 1000-כ של, הממברנה פני על רצפטורים של קבוע ריכוז יש, מגיע שהנוירון לפניAch 10 רק לעומת זה באזור 10,000-כ יש הסינפסה הווצרות לאחר. רבוע למיקרומטר

. הממברנה בשאר רבוע למיקרומטר

יש מזה וכתוצאה, לממברנה שמתחת בגרעין ונלכד הסינפסה אל מהנוירון מופרש: אגרין. הזה באזור רצפטורים של אגרגציה

. אחרים באזורים לרצפטור הגנים ביטוי של דיכוי: אחרת אפשרות

[17]

הסינפסה אל מועבר הוא בנוירון. שונים תאים בסוגי חלופי שחבור שעובר חלבון – נאורגולין ושם, הבסליים הגרעינים אל ועובר השריר בתא לרצפטור נקשר הוא. הסינפסה אל ומופרש

.AChR-ל הבוגר הגן של לשעתוק אקטיבציה יוצר

[18]

בוגרים רצפטורים יש, הבוגר במצב. הממברנה על מפוזרים עובריים רצפטורים, הבוגר במצב רפרסיה מתבצעת כיצד. בוגרים רצפטורים של אקטיבציה יש כיצד ראינו. הסינפסה באתר רק? עובריים רצפטורים של

את משאירים אם. הממברנה פני על שוב מופיעים עובריים רצפטורים, denervation בעקבות את שחוסם רעלן מוסיפים אם ל"כנ. דומה תוצאה מקבלים TTX מוסיפים אבל העצבוב

חומר לא הוא שהגורם להשערה הובילה הזו התופעה. העצב את ומשאירים בשריר הרצפטורים. השריר של החשמלית ההפעלה אלא מהנוירון שמופרש

מופיעים לא, השריר תא את חשמלית מפעילים אך הנוירון את מורידים כאשר ובאמת. עובריים רצפטורים

. בשקף מופיע לכך הסיבתי הרצף

[19]

בשלב שמשוחררות וסיקולות. שונה מבנה נוצר, השריר תא של לאזור מגיע הצמיחה כשחרוט צידי שני בין חזק יותר קשר מאפשר האזור של הארגון בהדרגה. EPSP-ל גורמות לא זה

. בשריר EPSP-ל גורם בנוירון פעולה פוטנציאל כל כשבוע שלאחר עד, הסינפסה

. סינפטי-הפרה בתא וסיקולות של להצטברות גם מסייע הוא: כפול תפקיד יש לאגרין

[20]

: סינפסות של אלימינציה

מנוירון יותר י"ע מעוצבב להיות יכול לא סיב אותו אבל, שריר סיבי כמה לעצבב יכול אחד נוירון(. החולייתנים כל לגבי 100%-ב תקף לא) אחד

תוך(. polyneuronal innervation) אפשרי הזה המצב, הלידה לאחר מוקדם התפתחות בשלב של בפעילות כנראה שתלוי תחרותי תהליך – סינפסות של אלימינציה יש שבועות מספר. השריר

[21]

אקסיטטורית סינפסה על נסתכל. המרכזית העצבים מערכת לגבי עכשיו – NMJ-ה לגבי כאן עד(. dendritic spine על) הדנדריט על לרוב נמצאת כזו סינפסה. גלוטמט שמפרישה

Postsynaptic density – הסינפסה לפעולת שקשורים סינפטי-הפוסט באתר חומרים מגוון .

[22]

. מאוד גדולה בצפיפות וארוזות קטנות CMS-ב הסינפסות

Transport packets – הקשורים רבים חלבונים ומכילות, האקסון לאורך שמשייטות וסיקולות . הסינפסה לבניית

PTV, STV – סינפטי-הפרה בתא

. הרצפטור ליצירת שדרושים חלבונים – NMDAR – סינפטי הפוסט בתא

.אחרים בחלקים גם מהתא ופנימה החוצה מופרשים – מיחזור הזמן כל עוברות הללו הוסיקולות. סינפסות של לצמיחה קשור הזה שהמחזור להיות יכול

[23]

עם ייפגש אחד צמיחה שחרוט או, סינפסות יווצרו ושם ייפגשו צמיחה חרוטי ששני להיות יכול. צמיחה חרוט באמצעות שלא ייפגשו ודנדריט שאקסון או, אקסון או דנדריט

אפשר וכך, פלורסצנטרי בחומר נצבע STV-שב מהחלבונים אחד: בשקף המתואר במחקר נעצרת שהוסיקולה לראות אפשר(. באדום מסומן) האקסון לאורך מטיילת הוסיקולה את לראות

. המיחזור מתבצע שם – מסוימות בנקודות

. מיחזור בו שעוברות שונות וסיקולות מספר לראות וניתן, מסוים אתר מסמן הצהוב החץ

[24]

: ליין'-והפאנץ

את מסמן הלבן החץ. לאקסון שמתקרבת דנדריט של פילופודיה מסמן הירוק החץ: משמאל. הוסיקולה את הצהוב, בהגדלה הזה המיקום

מגיעה האלה ולאתרים, STV של מיחזור יש שבהם מסוימים אתרים שיש היא התאוריה. סינפסה ליצור הפילופודיה

9 שיעור

21-12-2009

synapses_3_KORS_2008: מצגת

[26]

סינפטי-בפוסט לפעמים, סינפטי-הפרה בתא מתחיל התהליך לפעמים

: סינפסות יצירת של סוגים שני עוד

בצ STV-ו PTV: שמאל צד

להצטברות גורם לאקסון דנדריט בין המגע(: דקות 7) סינפסה של מהירה מאוד יצירה: ימין צד הרצפטורים מגיעים כשעה לאחר רק אבל. בדנדריט NMDA-ל וטרנספורטרים, באקסון STV של

את צריך NMDA-ה כי EPSP אין" – שקטה סינפסה" היא הסינפסה הזו בשעה. AMPA מסוג. AMPA-ה י"ע שנגרמת הדפולריזציה

[27]

: dendritic spines של פלסטיות

כ"בד גדול spine; מאוד מהיר בקצב צורה לשנות יכול; אקסיטטורי קלט מקבל כ"בד spine-ה. חזקה סינפסה על מעיד

. כולו והנוירון הסינפסה לפעילות קשור spine-ה צורת שינוי

להפך גם אבל – ודנדריט אקסון בין אינטראקציה בגלל להתרחש יכולה spines של היצירה .פנימיים מסיגנלים כתוצאה לאקסון קשר ללא וגם(, הדנדריט אל אקסון מושכת spine הווצרות)

[28]

. כיווני-דו הוא הסינפסה לחוזק המורפולוגיה בין הקשר גם

ה מעבר של הדינמיקה את משנה המורפולוגי השינוי-Ca בסינפסהב האקטין את שקושרות מולוקולות-spine הממברנה החלשת או בחיזוק להשתתף יכולות –

אקטין יותר יש גדול spine-בפעילות יותר AMPA ה להגדלת לגרום יכולה בסינפסה-spine .דומה באופן – NMDA

[29]

. בעכברים In vivo מחקר

של( מהשפם קלט – סנסורי-סומטו" )החביות בקורטקס" מהנוירונים חלק צבעו החוקרים spines-ב רבים שינויים יש, זמן לאורך יציב הדנדריטים שמבנה שבעוד ראו הם. עכברים

. סינפסות של והיעלמות ליצירה שקשורים

[30]

.מתחלפים וחלק יציבים spines-מה חלק. דנדריט של מקטע על ימים 8 של מעקב: למטה שמספר מצאו החוקרים. יותר חלשות סינפסות – מהראשונים ודקים קצרים יותר הם האחרונים. שווה יותר או פחות היה ונעלמות שנוצרות הסינפסות

[31]

. השמאלי בגרף הזו התופעה את לראות אפשר

באזורים הנוירונים כך עקב. העכברים של השפם משיערות חלק הסירו ימים 4 לאחר: ימין בצד. שלהם הרצפטיבי השדה את משנים קלט מקבלים אינם שכבר

. דפריבציה עברו כן – שחור, דפריבציה עברו שלא באזורים נוירונים – לבן

ספיינים ופחות, יום כל שמתחלפים ספיינים ליותר גרמה הדפריבציה – למעלה השמאלי בגרף הימים בארבעת אבל, השתנתה לא הסינפסות צפיפות: למטה. הימים ארבעת כל שנשארו. גדלה הסינפסות תחלופת האחרים

[32]

זכרון של לספיינים להפוך יכולים( משתנים) הלמידה של הספיינים האם: המחקר שאלת(? קבועים)

. מעקב של נוספים ימים 20 – הקודם בניסוי שנעשה כפי דפריבציה – טיפול ללא ימים 8

השמיני היום אחרי שנשאר ספיין – צהוב

ונעלם שהופיע ספיין – לבן

. ונשאר שהופיע ספיין – כתום

. הדפריבציה לאחר להיעלם שהתחיל ספיין – ירוק

שינוי שאין רואים שמאל בצד. בקרה – כחול, דפריבציה שעברו נוירונים – אדום: למטה בגרפים. הסינפסות צפיפות בממוצע

. הכללית היציבים הספיינים כמות לעומת החדשים היציבים הספיינים בין היחס: אמצעי גרף

[33]

(ימים 25 עד 16) הספיינים לתחלופת העכבר גיל בין הקשר

. קבועה נשארת כבר הצפיפות מסוים מגיל. יורדת הספיינים צפיפות כ"בסה

. הגיל עם יורד המתחלפים הספיינים אחוז: התחתון בגרף

[34]

... הגיל עם עולה היציבים הספיינים אחוז – תופעה אותה

[37]

: נוירון עבור קיימות פוטנציאליות סינפסות איזה שמראה מודל

קיימות סינספות – אדום

. spine של גדילה י"ע להווצר שיכולות סינפסות – כחול

. דנדריט של גדילה י"ע להווצר שיכולות סינפסות – ירוק

. סינפסות על הפרק את סיימנו ובזאת

[single_neuron_computation: מצגת]

[2]

הנוירון של הביולוגית הפעילות את לחקות שמנסים מודליםהנוירון של החישוביות הפעולות את לחקות שמנסים מודלים

[4]

Integrate and fire models :שבהם בתנאים רק, הפעולה פוטנציאל של במנגנון מתחשבים לא . מתרחש הוא

Conductance models :ל בדומה הנוירונים את ממדלים-H&H .

[9]

הספציפיים קיבול/ההתנגדות את מסמנות הקטנות האותיות: הפוך פה שהסימון לב לשים. ספציפיים-הלא את והגדולות

[10]

.הזרם ובאמפליטודת, הסף במתח, הטעינה של הזמן בקבוע תלוי קבוע בזרם הירי קצב

[11]

מנבא המודל abrupt response ,מ יותר או פחות אחיד באופן עולה הירי קצב במציאות אבל-. מהסף החל 0

זרם אותו בהינתן ירי דפוס אותו – דטרמיניסטי הוא המודלקלט אותו בהינתן הירי בקצב האטה – אדפטציה של תופעה יש בנוירונים .

[12]

כדי( אשלגן) נוסף זרם הוספת: למשל. הללו התופעות את לכלול כדי המודל את לשנות אפשר באופן ודועכת) עולה לאשלגן המוליכות, פעולה פוטנציאל כל עם :האדפטציה תופעת את למדל. עדויות יש, להיות יכול, אולי, ובכן? ניסוייות תוצאות תואם זה האם'(. אקספ

[13]

. הפעולה פוטנציאל למנגנון מתייחס אינו הוא כי, במודל קיימת לא refractory period-ה תופעת

.(.פ.פ לאחר reset-ה מתח של הקביעה כמו) מלאכותי באופן התופעה את להוסיף אפשר.. פ.פ כל לאחר. פ.פ של הסף את להעלות אפשר

[14]

את וישקף, רגולרי יותר או פחות יהיה הפלט אז(, שמאל צד) לסף ביחס חזק יחסית הקלט אם(. וכו זמן קבועי) הנוירון תכונות

[15]

. גבוה ירי קצב= קצר זמן קבוע, קבוע שבזרם ראינו

יותר להיות צריכים הקלטים, קצר הזמן כשקבוע – הפוך המצב, משתנה הקלט כאשר אבל לאורך הקלטים על אינטרציה לעשות מאפשר ארוך זמן קבוע.. פ.פ לעורר כדי לזה זה קרובים

. זמן יותר

צמידויות גילוי – conincidence detection לממש יכול קצר זמן קבוע

(LPF של סוג) הקלט של טוב פחות טמפורלי ייצוג אבל, גבוה יותר ירי קצב – ארוך זמן קבוע

[16]

. בודד נוירון של התנהגות ריאליסטית בצורה לתאר מנסים: מוליכות מבוססי מודלים

[17]

יחסית הנפוצות התעלות על לרוב מבוססים המודלים

,סגורות הן המנוחה במתח. אינאקטיבציה של תופעה עם אשלגן תעלות: A מסוג אשלגן תעלות. הנוירון של אקסיטציה ממתנות--< אותן לפתוח כדי המנוחה ממתח פולריזציה-היפר נדרשת

אשלגן מובילות. Ca של גבוהים בריכוזים או בדפולריזציה נפתחות: BK תעלות

h-type – פולריזציה-לדה גורמות – קטיונים מובילות

[18]

. האשלגן וזרם הנתרן זרם, הזליגה מזרם מורכב הכללי הזרם: H&H של המודל

(A-current) נוסף אשלגן זרם מוסיף: C%S של המודל

[19]

-?ו הירי קצב של הדרגתית עלייה: שהזכרנו התופעות שתי את מאפשר המודל

[21]

. Ca מוליכות. גבוה סף – L; נמוך סף – T תעלות

.L-ה תעלות את שתפתח נוספת לדפולריזציה שמביאה T תעלות לפתיחת גורמת דפולריזציה נפסק הזה הברסט(. היחסית) הרפרקטורית בתקופה גם – תכופים. פ.לפ יגרום החיובי המשוב

:בגלל

מצטברות סגורות אינאקטיבציה תעלות, הרפרקטורית בתקופה מתחילים. פ.שפ בגללתעלות BK פולריזציה-להיפר גורמותלהסגר יכולות אחרות תעלות

תתרחש לא הזו והתופעה באינאקטיבציה הזמן כל יהיה T-ה תעלות, יותר גדולה בדפולריזציה(. תחתון גרף)

[26]

שינוי יוצר הוא יחסית הצר לצוואר עובר הזרם כאשר – תעלות הרבה עם גדול ראש יש לספיינים(. האקסון לאורך מתפשט הוא כאשר הסיגנל של למריחה קומפנסציה מנגנון) יותר גדול מתח

10 שיעור

28-12-2009

single neuron computation: מצגת

[24]

הזמן בקבועי בהתחשב )EPSPs-ה של פשוט לינארי כסכום בדנדריט החישוב את ראינו עכשיו עד(. והמרחק

[25]

של ופסיביות אקטיביות תכונות ביניהם: הדנדריטי בחישוב לינאריים-לא אלמנטים גם יש אבל. הדנדריט

[26]

:פסיביות תכונות

שהוא כלל יותר רחב לנמוך הסיגנל את שהופך כפילטר מתפקדת הדנדריט של המורפולוגיהבדנדריט מתקדם

[27]

Shunting inhibition – הממברנה התנגדות של הפחתה. כלור תעלות מפתיחת כתוצאה בעיקר לא האפקט, רחוקות .s.i-ל שגורמת והסינפסה האקסיטטורית הסינפסה אם. במתח שינוי ללא

. לצמידויות יותר לרגיש הדנדריט את הופכת וכך, והמרחק הזמן קבועי את מקטינה .s.i. יתקבל

[28]

עבור המניע הכוח את שמפחיתה דפולריזציה יוצר אקסיטטורי קלט – המניע הכוח של הפחתה את השאר בין מאפשרת רבים לענפים מפוצלים שהדנדריטים העובדה. קרובות קלט נקודות

הזה לאפקט, שני מצד. הזה האפקט את ממזערת שהיא בגלל, קלטים של הלינארית הסכימה – יתרונות גם להיות יכול

[29]

האפקט, אוזן מאותה מגיעים הקלטים שני אם: האוזניים משתי קלטים בין הפרדה – דוגמה משתי מגיעים הם כאשר. לינארי-תת יהיה שלהם והסכום מייצרים שהם EPSPs-ה בין יתרחש

. לינארית תהיה שלהם הסכימה האזניים

. יתבצע חישוב של סוג איזה קובע הדנדריט על הסינפסות של המדויק המיקום(: ימין צד)

[30]

Back-propagation – בכיוון. פ.לפ גורם לא. )פ.מפ כתוצאה ההפוך בכיוון דפוליזטורי זרם (. אחורה שמתפשטת לדפולריזציה כן אבל, ההפוך

מכך שנגרמת דפולריזציה עם רגעי קלט לצמד מנת על זו בתכונה להשתמש יכול הנוירון. כן לפני רגע ירה שהנוירון

[31]

של במקרה מדובר לא – הכותרת למרות) ההפוך בכיוון שמתקדם. פ.פ – אנטידרומי ספייקback propagation .)

גרפים )shunting inhibition בגלל אחריו שמופיע EPSP להשתיק יכול הזה הפעולה פוטנציאל(. ימין בצד

[32]

אקטיביות תכונות

הלינארי מהסכום גדול EPSP ושל back-propagation של דפולריזציה של הסכום: למעלה ימין צד .NMDA תעלות של או, מתח תלויות סידן או נתרן תעלות של פתיחה בגלל, שניהם של

. דנדריטי ספייק נקרא שנוצר הפוטנציאל

. EPSP-ל .B.P-ה בין הזמן להפרש בהתאם הדנדריטי הספייק גודל: למטה

[33]

. מתח תלויות תעלות של יותר גדול ריכוז בגלל מהסומה רחוק יותר נפוץ דנדריטי ספייק

. לסומה עד יגיע תמיד לא דנדריטי ספייק

[34]

Subthreshold boosting :עליה שדיברנו לתופעה כללי שם

Synaptic scaling :ורחוקות קרובות מסינפסות קלטים, עצמן בסינפסות מוליכויות הבדלי בגלל (. "dendritic democracy") צורה באותה בסומה מתקבלים

?[37]

לפוטנציאל ויגרום יגיע כן שלהם מתוזמן שילוב אבל, לסומה מגיעים לא לחוד הסיגנלים שני. פעולה

[38]

: לכיוון סלקטיביות

את קודם יאקטב המועדף הכיוון: הדנדריטים על נעשה שהחישוב היא התיאוריות אחת .הקלטים כל של הסכום הוא בסומה שיתקבל מה ולכן, הקרובות את ואז הרחוקות הסינפסות

. הקלטים כל של לסכימה יגרום שלא כזה יהיה האקטיבציות של התזמון, מועדף-הלא בכיוון

,לאינהיביציה ואז לאקסיטציה קודם תגרום המועדף בכיוון שאקטיבציה היא אחרת תיאוריה. פ.פ יצירת תמנע האינהיביציה השני בכיוון. הראשונה את לבטל תספיק לא והשנייה

. אמפירית תמיכה יותר יש השנייה לתיאוריה

[39]

קבוצה מתוך נוירון כל: אפשרי הסבר. לאזניים ההגעה זמני הפרש לפי קול מקור של לוקליזציה. אחר בהפרש יגיעו האוזניים משתי הקלטים כאשר יגיב

מהתרגיל המאמר[ – 40-42]

[43]

. נוירונים כרשת הבודד הנוירון

של החישוב תוצאות בין הסכימה; לינארי-לא חישוב בהם שמבוצע יחידות-מתת מורכב הנוירון. לינארית כן היא היחידות-תתי

[46]

:נוסחה

y – הירי קצב

g – ב סכימה של לינארית לא פונקציה-axon hillock

ai – ב הסיגנל על משפיע הוא כמה עד – הדנדריטי הענף של משקל-axon hillock .

S – בדנדריט הקלטים את שסוכמת לינארית לא פונקציה .

ni – בדנדריט קלטים i .

נוירונים רשת i של למודל שקול המתקבל המודל

S הפונקציה של שונות וריאציות – ימין בצד

) הנומרי המודל של לתוצאה שיתאים y ערך שייתנו אלפא של הערכים את למצוא רצו החוקריםcompartmental model .)

[47]

לינארית S עבור הנומרי מהמודל המנובא הקצב לעומת מהנוסחה המנובא הירי קצב: ימין צד למעשה הוא הנוירון, לינארי S אם) סיגמואידית S עבור יותר טובה ההתאמה. וסיגמואידית

(. נקודתי

בחוזק או, הסינפסות במספר שינוי של התוצאה – הן לחזות יכול הלינארי שהמודל תופעות. למשל הסינפסות מיקומי בפיזור שינוי של התוצאה את לנבא יכול לא הוא. שלהן

[48]

: יותר טוב הסיגמואידי המודל מקרים באילו

,קבוצה כל בתוך. אחת כל דומה לינארית תגובה שנותרות קבוצות לעשר חולקו התוצאות לעומת, הקבוצה בתוך מהשונות הרבה מנבא לא ולכן דומה תוצאה חוזה הלינארי המודל. הסיגמואידי המודל

איבדנו מקרה בכל אז, טמפורלית תבנית אלא, ממוצע ירי קצב רק לנו נתן לא הנומרי המודל. לנוסחה במעבר מידע

[49]

מאשר בסומה שונה תוצאה נותנת דנדריטי ענף באותו שאקטיבציה ההשערה את בדק הניסוי. שונים בענפים אקטיבציה

[50]

. הנצפה הסכום – באדום; שלהם הלינארי הסכום – בכחול; בנפרד EPSP כל – בשחור

. הלינארי מהסכום יותר קטן דווקא הנצפה שהסכום רואים, חזק קלט עבור( – c) גרף

[51]

,גדול יותר יהיה EPSPs שני בין הזמנים שהפרש ככל: בזמן וגם במרחק גם תלויה התופעה. לינארי יותר יהיה שלהם הסכום

[52]

:באקסונים חישוב

פוטנציאל צורת, האקסון לסוף פעולה פוטנציאלי יותר שמגיעים ככל: למעלה שמאל צד(. הסינפסה של חיזוק יותר, דפולריזציה יותר. )-< יותר רחבה הופכת הפעולה

יותר יש., פ.פ יותר שיש ככל. מתח תלויות אשלגן תעלות של מאינאקטיבציה נובע זה. לצאת לאשלגן קשה ויותר אינאקטיבציה

. עצמו באקסון שנעשה מידע עיבוד בעצם זה

: באקסון התפצלויות

מהעץ יותר הרבה מסועף אקסוני עץ – חתול של הראייתי בקורטקס אקסונים: ימין צד. הדנדריטי

הסיגנל הולכת על שמשפיעים לגורמים בהתאם שונים אינפוטים לקבל יכולים המטרה נוירוני. האקסוני העץ לאורך

synaptic_plasticity_2008: מצגת

[2]

שמתרחשים השינויים. דינמיים מאוד הם סינפטי-והפוסט- הפרה התא בין היחסים במציאות. התאים שני של בפעילות תלויים הזה בקשר

[3]

עיקריים מנגנונים לשלושה הסינפטית הפלסטיות את לחלק אפשר

,קבועה יותר או פחות להיות צריכה במוח האקסיטביליות רמת כ"סה: הומאוסטטית פלסטיות. בדנדריט ספיינים של בהתחלפות לכך דוגמה ראינו. הנוירונים בין הקישוריות מידת גם וכך

Long-Term Potentiation/Depression: טווח-ארוכת פלסטיות

. דקות עד ש"מ של בטווח שינויים: טווח-קצרת פלסטיות

[4]

נגרמה האם: פרמטרים שני לפי המנגנונים את נחלק. טווח-קצרת פלסטיות של מהנושא נתחיל. השינוי של הזמן ומשך, הסינפסה של החלשות/התחזקות

Facilitation :(ש"מ מאוד עד עשרות) הסינפטי החוזק של טווח-וקצרת מהירה מאוד הגברה

Depression :כמה) פסיליטציה מאשר לאט יותר מעט דועכת התופעה. מפסיליטציה הפוך (שניות

Augmentation :הסינפטי החוזק של יותר אטית הגברה (כמו, יותר לאט דועכת גם depression)

Post-Tetanic Depression/Potentation :הקודמות מהתופעות יותר אטי קצב .

[5]

. הסינפטי בחוזק שינוי למדוד כדי פעולה פוטנציאל שני לפחות צריך

? .fac./dep-ל גורם מה

התופעה. שונים במקרים התופעות משתי לאחת לגרום יכולה פעולה פוטנציאלי של שרשרת. בהדרגה תדעך אך, יפסק stimulus train-שה לאחר גם תימשך

[6]

Dep. וסיקולות לשחרור גבוה הסתברות עם בסינפסות מתרחשת כ"בד .

. פעולה פוטנציאל בכל משתחררות וסיקולות כמה – הקוונטלי בתוכן מירידה נובעת היא

[7]

היא הסיבה המקרים ברוב. יורד m של הערך .dep-ב. m=np- וסיקולות לשחרור המודל לפי. p-ב בירידה מדובר לעתים אך, n-ב ירידה

. הרצפטורים של סטורציה או דסנסיטזציה להתרחש יכולה: סינפטי-הפוסט בתא

[8]

PPD – ה של בעוצמה ירידה-EPSP פולסים שני של רצף מתוך השני .

הגלוטמט ריכוז כאשר רק נקשר) גלוטמט של לרצפטורים חלש שנקשר חומר לסינפסה הוחדר. גלוטמט פחות שוחרר השני EPSP-שב הראה הניסוי(. נמוך

לשחרור סידן בין קשר) יותר חזק depression-ה, במערכת סידן פחות שיש ככל: שמאלי תרשים(. וסיקולות

[9]

. depression על n-מ יותר משפיע p-ש להראות מנסה הזה המאמר

,הוסיקולות מאגר את שמרוקן. פ.פ רצף נותנים כ"ואח, .dep-ה את ומודדים פולסים שני נותנים. שוב .dep ומודדים מסוים זמן מחכים

. השנייה הדפרסיה חוזק לגבי המאגר שהתרוקן מאז שעבר בזמן תלות היתה שלא היא הטענה

[10 ]

Calyx of held – זרם. פ.פ כל שעם היא כאן הטענה. העצבים במערכת ביותר הגדולה הסינפסה . קטן יותר הוא סינפטי-הפרה בתא הנכנס הסידן

(i)ה זרם – בקרה-Ca קטן .(ii)אין כאשר Ca קטן לא הזרם, התא בתוך(iii)קטן לא הזרם כאן גם( – לסידן שנקשר) קלמודולין שחוסם חומר .

. הסידן לתעלות אינאקטיבציה עושה כנראה לקלמודולין שנקשר סידן

11 שיעור

4-1-2010

synaptic plasticity_2008: מצגת

[11]

בתא Ca-ב עלייה להיות יכולה מטאבוטרופיים רצפטורים על. ט.נ של פעולה בעקבות הם בריכוז העלייה שבעקבות, הממברנה על שנמצאים ליפידים יש בתא. סינפטי-הפוסט משתחררים הם. THC-ל בפעולתם שדומים, endocannabinoids-ל והופכים חיתוך עוברים הם(. retrograde messengers נקראים הן לכן) סינפטי-הפרה התא על ומשפיעים מהתא

. +K תעלות של פתיחה י"ע שלילי משוב ויוצרים CB1ל נקשרים

(התקפים) יתר לפעילות גומרים הרצפטור של knockout י"ע הזו הפעילות את כשמבטלים. הלמידה ביכולת ולפגיעה

. יחסית ארוך הפעלה זמן לה יש ולכן הזו המערכת את להפעיל בשביל גבוהה Ca כמות צריך

[12]

(.autoreceptor-ל) עצמו סינפטי-הפרה לתא לפעמים להיקשר יכולים. ט.נ: נוספת תופעה התא של לדפרסיה גורם שלהם G-ה חלבון של הפעילות; מטאבוטרופיים הם האוטורצפטורים

.. ט.נ לשחרר כדי יותר גדולה דפולריזציה צריך הוא שבו reluctant למצב אותו מעבירים –

[13]

. הדפרסיה מנגנוני של סיכום

[14]

לפעילות שגורם נוזל או, הרשת הפעילות את שמשקיט נוזל קורטיקלי sliceל הוסיפו החוקרים לדפרסיה גורם לא, הראשון במקרה לדפרסיה שגורם לדנדריטים שקלט רואים. ריתמית. הדפרסיה את לבטל יכולה לנוירון מסביב הרשת של הפעילות. --< השני במקרה

. הזמן ציר על הניסוי מהלך: למטה

[15]

:פסיליטציה

. הסינפטי הקשר של חיזוק – הפוכה היא אינפוטים לרצף התגובה סינפסות בהרבה

של יותר קטנה ירידה ואז, ש"מ 50-כ במשך גדולה ירידה: בפסיליטציה ירידה יש פאזות שני יש. ש"מ 250-כ במשך השארית

. קבוע p כאשר כ"בד מתרחשת שדפרסיה בעוד, נמוך p עם בסינפסות כ"בד קורה פסיליטציה

[16]

;מפסיליטציה לאט יותר קצת עולה יורדת – אוגמנטציה

[17]

. לפסיליטציה בעיקר נתייחס; דומים הם המנגנונים שלושת

-ב מעלייה שנובעת, m-ב בעלייה מתבטאת' פס. סינפטיים-פרה הם פסיליטציה של המנגנוניםp .מה היא השאלה. המשתחררים. ט.הנ במספר 100%-מ יותר של לעלייה לגרום יכולה היא

p-ב העלייה מאחורי עומד

[18]

. סידן שוב היא הסיבה

להם ויש, החדש. פ.בפ שמשתחרר לסידן מצטרף הקודם הפעולה מפוטנציאל שנשאר סידן- .. פ.פ לאחר הסידן פיזור של מהדינמיקה נובע הפסיליטציה של הזמן קבוע. מצטבר אפקט

) לפעול לו מאפשר ולא Ca-ל שנקשר שחומר היא לפסיליטציה Ca בין לקשר העיקרית ההוכחהchelator )הפסיליטציה את מבטל .

[19]

[20]

CF- Climbing Fibers – p דפרסיה- גבוה

PF – Parallel Fibers – p פסיליטציה – נמוך

SC – ארוך פולסים רצף דרוש, יותר ארוך דפרסיה של הזמן שקבוע בגלל – משולבת תופעה . תופיע שהיא כדי יותר

[22]

–interneuron-ל פיראמידלי תא בין קשר; דפרסיה – פיראמידליים תאים שני בין קשר. פסיליטציה

[23]

,LPF-כ מתפקד דפרסיה של קשר. קלט של שונים לתדרים שונה תגובה – סינפטי פילטר. Band-pass filter של אמצעית תופעה הוא השלישי המקרה. HPF – פסיליטציה

12 שיעור

11-1-2010

plasticity_2: מצגת

[3]

Non-associative LTP :סינפטי-פוסט אחד ותא סינפטי-פרה אחד תא .

[4]

Associative LTP :תאים שני מלפחות אינפוטים של אינטראקציה בעקבות שנוצר קשר . סינפטיים-פרה

[5]

:LTD של פרוטוקולים

Homosynaptic LTD :נמוך בתדר הסינפסה של גירוי

Heterosynaptic LTD :אחרת בסינפסה מפעילות נגרם

Associative LTD :אחרת בסינפסה חזק גירוי עם מסונכרן לא באופן בסינפסה חלש גירוי

[6]

:LTP של תכונות

. אותה שיצר לגירוי מעבר רב זמן נמשכת התופעה

.סינפטי-בפוסט וגם- הפרה בתא גם פעילות דרושה

. אָפרנטיים אקסונים כמה של משותפת מהפעלה להווצר יכולה

. מסוימים תאים שני בין המחברות הסינפסות בכל למשל לא – הרלוונטית בסינפסה רק נוצרת

[7]

Spike Timing Dependent Plasticity

: ניסוי

B :נוצרים. סינפטי-הפרה בתא פ.פ של שרשרת עוררו. סינפטי-ופוסט- פרה נוירון EPSPs בתא . הזמן עם שדועכים סינפטי-הפוסט

C :ה-< סינפטי-הפוסט בתא לדפולריזציה גורמים-EPSP פ.לפ וגורם מתחזק .

D :גודל מייצגת נקודה כל EPSP פ.פ שרשרת הפעלת לאחר. אחד סינפטי-פרה. פ.לפ בתגובה. .פ.פ שרשרת של הפעלה לאחר. הבדל שאין רואים, סינפטי-פוסט. פ.לפ גורמים שלא רצופים

. LTP של תופעה רואים, סינפטי-פוסט פ.לפ שגורמת סינפטית-פוסט דפולריזציה עם יחד

[8]

. סינפטי-הפוסט לירי- הפרה הירי בין הדרוש הזמן משך מה לבדוק רצו החוקרים

זה. LTP נוצר, ש"מ 5 של בהפרש. שונים בזמנים. פ.פ בהם ליצור כדי התאים לשני פולסים נתנו Back-ה את וגם EPSP-ה את גם צריך הדנדריט. מהפולסים אחד רק נותנים אם קורה לא

Progapation .

[9]

ירי בין שונים זמן משכי לבדוק אפשר-< זה את זה שמעצבבים בהיפוקמפוס בנוירונים השתמשו. לפרה הפוסט ובין, לפוסט בפרה

LTP-< פרה אחרי ש"מ 10 יורה פוסט

LTD-< פרה לפני ש"מ 10 יורה פוסט

[10]

על מתפרשת התופעה הזמן ציר על. הכיוונים בשני – יותר גדול שההפרש ככל קטנה התופעה. הממברנה של הזמן קבוע פני

[11]

לעומת שניות – שונים זמן בטווחי פועלות התופעות: STDP-ל קלאסית התניה בין קשר. שניות-מילי

[12]

:התופעות בין שמקשר מודל

. הגירוי סוף לאחר שדועך מסוים בקצב יורים" – פעמון" ונוירון" אוכל" נוירון

T<0( ימין צד :)האוכל ואז הפעמון קודם .

כאשר הוא סינפטי-הפוסט לירי סינפטי-הפרה הירי בין המקסימלית שהקורלציה מראה חישוב. השני לפני ש"מ 20-כ יורה הראשון

מקרים יותר יתרחשו(, שניות של בטווח) האוכל לפני מגיע הפעמון שאם כך על מבוסס המודל(. ש"מ של בטווח) האוכל של הנוירון לפני יירה הפעמון של הנוירון שבהם

[17]

. LTD-ו LTP מאחורי שעומדים המולקולריים המנגנונים על נדבר

NMDA :דפולריזציה וגם ליגנד גם דורש

למעשה היא BP-ו EPSP של לסכום אחד EPSP בין נמצא שלה שהסף מתח-תלוית תעלה כל. צמידויות-גלאי

את מגדילים אליהן מסונכרנים שקלטים בכך לצמידויות מגיבות דנדריט אותו על סינפסות. בדנדריט. פ.לפ הסיכוי

דפולריזציה מספיק שנוצרה רק חשוב, ירה באמת סינפטי-הפוסט שהתא משנה לא LTP/LTD-ל. הצימוד את לבצע כדי בדנדריט

[18]

NMDA בנוסף( מדפולריזציה כתוצאה משתחרר התעלה את שחוסם מגנזיום יון) מתח תלוי הוא . בגלוטמט רק תלוי AMPA לעומתו. בגלוטמט לתלות

. LTP מראה לא המוטנט. NMDA-ל גן ללא מוטנט לעומת רגיל עכבר – עליון גרף

[19]

נוכחות וגם גדולה מספיק דפולריזציה שישנה לכך גורמים( אחרים פרוטוקולים או) טטני גירוי ,בנוסף. סינפטי-הפוסט לתא Ca של כניסה יש – נפתחים NMDA-ה שרצפטורי כך גלוטמט של

.. ט.נ יותר משחרר סינפטי-הפרה התא, סינפטי-הפוסט מהתא רטרוגרדיים לשליחים בתגובה

[21]

LTP מוקדם:

*NMDA נפתח ;Ca ומפעיל לסידן נקשר קלמודולין; לתא נכנס Calmodulin-dependent protein kinase II; CaMKII רצפטורי מזרחן AMPA גם מזרחן; שלהם הפתיחה התסברות את ומגדיל

. הסינפסות אל AMPA של בנין חומרי שמשנעים חלבונים

[22]

. פלורסצנטי לחלבון אותו וחיברו GlurR1 לגלוטמט הרצפטור של מהחלבון חלק לקחו

[25]

Ca2+ + Calmodulin >- ברמת עלייה-< ציקלאז אדניליל cAMP >- של אקטיבציה Protein Kinase A >- של פוספורילציה MAPK. -> PKA ו-MAPK לגרעין שניהם נכנסים

PKA בשם שעתוק לפקטור פוספורילציה עושה CREB-1. MAPK ל פוספורילציה עושה-CREB-2 .

CREB-1 ל שתורמים גנים הרבה של לשעתוק וגורם מופעל-LTP .

CREB-2 אותו מנטרלת שלו הפוספורילציה – גנים אותם של השעתוק את מונע .

שקשורים חלבונים; AMPA; CaMKII רצפטורי של היחידות-תת: הם שמשועתקים החלבונים. גדילה פקטורי(; spine-ה הגדלת) בשלד

[26]

:עליון גרף. פ.פ בכל אחת וסיקולה שמשחררים תאים: ימין צד. LTP-ב מורפולוגיים שינויים. אחת מוסיקולה שנגרמת דפולריזציה סביב peak-ו 0 סביב EPSP – peak של היסטוגרמה

התחלפו והפיקים גדלה הוסיקולה של השחרור הסתברות, מוקדם LTP לאחר: אמצעי גרף. בגודלם

לשחרר עדיין יכולה שהסינפסה מכיוון. גאוסיאנים כמה רואים, מאוחר LTP לאחר: תחתון גרף. סינפסות עוד שנוצרו כנראה הוא ההסבר, אחת וסיקולה רק

[27]

ניתן – זמן לאורך יציבים מצבים משני באחד עקרונית נמצאות שסינפסות מראים ממצאים הדרגתי שינוי שראו שמחקרים כנראה. LTD י"ע ולהפך, LTP י"ע גבוה למצב נמוך ממצב לעבור. רבות סינפסות של בינאריים ערכים של ממוצע הציגו הסינפסה בחוזק

אם ולכן, עצמן של פוספורילציה לבצע יכולות בסינפסה שקינזות הוא לכך שגורם אפשרי מנגנון .כלשהי סטוריזציה לנקודת עד, הזמן כל פעילות להיות ימשיכו הן הראשוני הסיגנל י"ע יופעלו הן

[28]

NMDA ל קשור גם-LTP. Knockout ל-NMDA המנגנון מהו לחלוטין ברור לא. בתופעה פוגע . זה במקרה המתווך

שמוצג הניסוי. LTD-ל נמוכה ורמה LTP-ל גורמת סידן של גבוהה שרמה היא המקובלת ההשערה LDP או LTP להיות יכול, סידן רמת אותה שעבור רואים. זו השערה להפריך מנסה ימין בצד בגרף

רמת בין קשר יש מקרה שבכל רואים. סינפטי-והפרה- הפוסט הירי סדר – לפרוטוקול בהתאם. סידן ריכוז של יותר נמוכות ברמות מתחיל LTD-שה גם רואים. הפלסטי השינוי לרמת הסידן

[29]

. LTD – האדום; LTP – השחור המסלול

Ca2+ + Calmodulin -> calcineurin >- ל פוספורילציה-phosphatase inhibitor( אותו חוסם>- )

פקטור את וחוסם התא גרעין אל נודד -< protein phosphatase 1 על האינהיביציה את מבטל. CREB-1 השעתוק

. פחות משועתקים עכשיו LTP עבור יותר ששועתקו שהגנים היא התוצאה

13 שיעור

18-1-2010

plasticity_2: מצגת

[28]

. נכונה בהכרח איננה[ LTP-< גבוה, LTD-< נמוך Ca ריכוז] לגבי שההנחה מראה המאמר

[31]

. ל"הנ להנחה שחוזר ניסוי

. מתח-תלויות סידן ותעלות NDMA תעלות – אלמנטים שני שיש מניחים

:שמאל צד

תלויות הסידן תעלות מבחינת. להפך – למטה; post-ה לפני יורה post-ה – למעלה: A תרשים. קודם יורה pre-ה כאשר סידן יותר נכנס, NMDA-ה תעלות מבחינת אבל, הבדל אין המתח

בין הסף היא t=0 שהנקודה ידוע. הזמנים הפרש של בפונקציה Ca-ה זרם של peak-ה: B תרשיםLTD ל-LTP ,(. אדום קו) הסף ריכוז מהו להסיק אפשר זה ולפי

הריכוז של כפונקציה הפסלטיסיות מידת את לשרטט אפשר, שבחרנו הסף ריכוז לפי: C תרשים)?(

:ימין צד

. LTD-ו LTP עבור שונים צמידויות גלאי שיש מניחים

[32]

:אחר הסבר

נקשר לא עוד אם. לאט יותר Ca קושר הוא, גלוטמט NMDA-ל שקושרים ברגע – אלוסטרי מנגנון אבל, שניהם את יקשור הוא דבר של בסופו מקרה בכל. מהר יותר ייקשר Ca-ה, גלוטמט הסתברות, גלוטמט רק קושר NDMA שאם גם מניחים. מהר או לאט יקרה זה אם היא השאלה

נכנס, post-ה לפני יורה pre-ה כאשר ולכן. Ca גם קושר הוא אם מאשר גדולה יותר שלו הפתיחה(. C בתרשים כמתואר )Ca יותר הרבה

[33]

שבה הספציפית בסינפסה רק יתרחש השינוי – סינפטית פלסטיות של הספציפיות תופעת שסונתז RNA כיצד – מתרחש זה איך ברור לא. סינפטי-ופרה פוסט ירי בין הנחוץ היחס התקיים. הזו הסינפסה אל בדיוק מגיע התא בגרעין

להגיע צריך mRNA-ה – עדיין אבל) עצמו בדנדריט מתבצע translation-ה: אחד הסבר(. לדנדריט

אפשרות מכך נובעת. LTP מתרחש שבה שמעידים בסינפסה סימנים יש. tagging: הסבר עוד. שמסומנות אלה מתוך התא מגוף חומרים יגיעו סינפסה לאיזה – תחרות של

plasticity_3: מצגת

[1]

. מרחבי בזכרון נתמקד

"place field" – נמצאת החיה בו המיקום של פנימי ייצוג .

[2]

LTP ב שפוגעת מוטציה מייצרים אם. כאלה שדות של ושימור ליצירה נחוצה-LTP בהיפוקמפוס, לאותה נכנס שהעכבר פעם בכל לכך ובנוסף, יותר מפוזרים להיות הופכים שהשדות רואים

. שונים שדות נוצרים, סביבה

[4]

גרף) רגילים עכברים כמו water maze במשימת למידה להפגין מצליח אינו כזה מוטנטי עכבר(. ימין בצד

,הבריכה בכל אותה מחפש מוטנטי עכבר, הפלטפורמה את מוציאים כאשר: תחתון תרשים. היתה היא בו במקום שמחפשים רגילים עכברים לעומת

[5]

לפגוע אפשר. למידה של סוגים לשני LTP-ה של הפאזות שתי בין הקבלה לראות אפשר לטווח זכרון במבחני רק פגיעה שיש רואים ואז, LTP-ה של המאוחרת בפאזה רק סלקטיבית

. הקצר בטווח שנלמד מה של קונסולידציה שדורשים, ארוך

[6]

. פחד התניית – לזכרון קשורה האמיגדלה גם

שונה קצת סיגנל שמייצר, האמיגדלה של הלטרלי לגרעין AMPA של מסוים גן החדירו חוקרים "רגילים" רצפטורים לעומת, באזור זה מסוג רצפטורים של קיומם את באמצעותו לבדוק שניתן שבעקבות ראו הם. אותה ניתחו ואז בחולדה פחד התניית ביצעו החוקרים. שם היו שכבר

. באזור חדשים רצפטורים נוצרו ההתניה

נוצרת שלא הראו החוקרים זה במקרה. תקין-לא AMPA רצפטור קודד שהוחדר הגן, שני בניסוי. פחד התניית

[8]

. הסינפטית בפעילות תלויה סינפטיים שינויים לעבור היכולת – מטאפלסטיות

להיות שיכולות 2 מסוג יחידות-תת ושתי, 1 מסוג זהות יחידות-תת שתי NMDA ברצפטור יש יותר ומעבירה לגלוטמט רגישה יותר התעלה, B מסוג היא מהן אחת כאשר. צורות מיני בכל המקרה לעומת LTD מאשר LTP יותר תיווצר הראשון במקרה לכן. A מסוג היא כאשר מאשר סידן

– שלהם היחסי המספר על להשפיע ואפשר, הסוגים משני רצפטורים עם נולדת חיה. השני יתרחש מתי שמבטאת העקומה משתנה, זה ליחס בהתאם. light deprivation באמצעות למשל

LTP לעומת LTD הפעילות לרמת ביחס .

Muscle_2008: מצגת

[2]

. שלנו השרירים פועלים כיצד יהיה האחרון הנושא

. החיים בעלי בממלכת רק נמצאים השרירים גם, העצבים מערכת כמו

[3]

: שרירים סוגים שלושה לנו יש

. ביציבה שולטים, תנועה מאפשרים, לעצמות מחוברים – שלד שרירי

. רצוניים לא, פנימיים איברים של תנועה על אחראים לרוב – חלקים שרירים

שרירי כמו מסקרומרים מורכבים. שלהם המבנה מבחינת האחרים הסוגים שני בין – הלב שרירי שרירי של הסתעפותית צורה לעומת, צרורות של היא השלד שרירי של האריזה צורת. השלד

. הלב

[4]

. יותר גדולים צרורות בתוך ארוזים שריר תאי צרורות של מבנה: שלדי שריר

. Myofiber גם נקרא שריר תא

[5]

בשרירים בטור גם לפעמים אבל במקביל שמחוברים, שריר תאי הרבה כאמור מכיל שריר כל כל של התא גופי. השדרה מחוט שיוצאים, מוטוריים נוירונים י"ע מעוצבבים התאים. ארוכים

. השדרה בחוט גרעין באותו נמצאים, אחד שריר שמעצבבים המוטוריים הנוירונים

בהכרח לא הללו התאים. motor unit נקראים בודד נוירון י"ע שמעוצבבים השריר תאי כל. יתכווצו המוטורית ביחידה השריר סיבי כל, יורה שהנוירון פעם בכל. אחד כצביר מאורגנים

[6]

חלבוני גליל – myofibril שנקרא מבנה יש התא בתוך. בודד שריר תא של המבנה על נדבר השריר רוב את מרכיבים האלה המבנים. כולו התא של באורך כ"ובד מיקרומטר 1-2 בקוטר

ארוך מרצף מורכב מיופיבריל כל(. התא לשולי נדחקים עצמם שהגרעינים בציור לראות אפשר). מיקרומטר 2.2-כ של באורך אחד כל, סקרומרים של

[7]

מבחינת. הסקרומרים בין שמפריד Z disk-ה סביב בהירה ורצועה, כהה מרצועה מורכב סקרומר Z-ל ישירות מחוברים, נוספים וחלבונים מאקטין מורכבים )Thin Filaments-מ מורכב הוא מבנה

disk )ו-Thick filaments ,שהוא ככל) השריר של הכיווץ מידת את קובעת ביניהם החפיפה שמידת (. יותר קצרה הבהירה הרצועה, מכווץ יוצר

[8]

:מסייעים חלבונים סוגי ושני, הליקס במבנה אקטין סיבי שני – בסגול: thin filament של מבנהTropomyosin, Troponin complex .

[9]

Thick filaments שמכיל ראש יש שרשרת לכל. מיוסין משרשראות מורכבות ATPase ואתר . לאקטין הקשרות

[11]

transverse) התא לתוך שנכנסים ערוצים בה יש – מיוחדת צורה יש השריר תעלת של לממברנהtubules )המיופיברילות אל מגיעה הנוירומוסקולרית מהסינפסה שמגיעה הדפולריזציה ולכן למיופיברילות בסמוך שנמצא סגור ממברנלי מבנה – Sarcoplasmic reticulum. התא שבתוך

. Terminal Cistern-ה נקראים יחד הללו המבנים שני. סידן של גבוה ריכוז ומכיל

[12]

RYR - Ryanodine) ריינודין לרצפטורי בסמיכות נמצאות T-tubules-ב מתח תלויות סידן תעלותreceptor )ב-Sar. Reticulum .ה, השריר לסיב. פ.פ מגיע כאשר-EPSP ה באמצעות חודר שנוצר-

T-tubules החלבונים(. סידן תעלות הם אלה חלבונים) מתח תלויי לחלבונים ומגיע השריר לתוך אל סידן של לשחרור שמביא מה, RYR-ה של לפתיחה וגורמים קונפורמציה שינוי עוברים

. הציטופלסמה

[13]

נשאר הריכוז ש"מ 30-כ למשך אך, פנימה Ca-ה את שמחזירות משאבות לפעול מתחילות מייד. twitch contraction תגובת ונוצרת גבוה

[14]

The Sliding Theory :פני על זה והמיוזין האקטין סיבי של התנועה באמצעות מתכווץ הסקרומר . זה

[15]

? מתרחשת הזו ההחלקה כיצד

מגיע ATP כאשר. ATP של הידרוליזה לבצע ויכול, לאקטין להקשר יכול המיוסין סיב של הראש של הידרוליזה מבצע הראש. האקטין מסיב הראש של לניתוק גורם הוא, המיוזין לראש ונקשר

הפוספט זה בשלב(. האקטין סיב פני על קדימה נע הראש) אחרת לקונפורמציה וזז ATP-ה הקודם למצב חזרה נע ואז, האקטין סיב על החדש לאתר נקשר המיוזין וראש, משתחרר

(. power stroke מכונה התנועה) האקטין סיב את מניעה הזו התנועה(. אנרגטית המועדף)

מכך – rigor configuration שנקראת הראשונה בקונפורמציה נתקע המיוזין ראש, ATP אין כאשר. המוות שלאחר השרירים קפאון נובע

[16]

? העצבי לסיגנל קשור הוא כיצד – הזמן כל קורה לא הזה התהליך למה

. בשריר הסידן ריכוז של גדולה לעלייה גרמה מהנוירון שהפקודה ראינו

לאקטין הקישור אתר את שמסתיר במצב טבעי באופן נמצא Tropomyosin המסייע החלבון אתר את שחושפת קונפורמציה לשינוי גורמת Troponin-ל סידן של הקשרות. המיוזין ראש מפני

. הקישור

[17]

החפיפה במידת תלוי הוא. הסקרומר של האקטיבית מהפעילות נובע שריר של האקטיבי הכוח ,מבנית דחייה של אפקט יש גדולה מאוד היא החפיפה שכאשר בגלל – והמיוזין האקטין סיבי בין

. מקסימום נקודת יש הכיווץ מידת של כפונקציה הכוח לעקומת