Ọrụ maka synaptic plasticity na-eto eto mmepe nke ọrụ isi (2013)

nkịtị

Ọganihu ụmụaka na-arụ ọrụ isi

Oge ntorobịa ka akọwapụtara n'ụzọ doro anya dị ka oge ahụ na-amalite site na mmalite nke oge ntorobịa ma na-ejedebe na ibu ọrụ nke ndị okenye.¹ Ọ bụ oge ịba ụba iji tinye aka n'àgwà ọjọọ ndị na-agụnye nyocha nke mmanya, ụtaba, ọgwụ ọjọọ na omume mmekọahụ. Dahl¹ akpọwo ụbụrụ nwa na-ahụkarị 'tinderbox' n'ihi na homonụ gonadal na-akpali akpali na akparamaagwa akparamàgwà, dị ka ịchụso mmekọahụ, ime ka mmụọ dịkwuo ike, yana ịnwụ n'ihe ize ndụ, mana sistemụ ụbụrụ nke na-achịkwa ma na-erugharị usoro mmetụta uche na nke agụụ a erubeghị. tozuru etozu.

Ndị na-ebute ụzọ dị iche iche (PFC) na-ebute ọrụ ndị isi, ntụgharị, omume eduzi n'ime ụlọ, atụmatụ mgbaru ọsọ, na njide mkpali, nke na-etolite ihe dị mkpa nke iche echiche ziri ezi ma na-enye aka igbochi agụụ na-agụsi ike ma chọpụta àgwà ịghọ ihe ize ndụ.^{2, 3} The PFC bụ ikpeazụ ụbụrụ mpaghara ka tozuru okè,^{4, 5, 6, 7} ya mere, ọ bụghị ihe mgbagwoju anya na ikike imechi anya maka ịkparamàgwà, ọrụ ncheta, na ọrụ nhazi agaghị eru eru ogo okenye ruo mgbe etiti oge uto.^{8, 9, 10, 11, 12}

Ndị na-emepụta ihe et al.¹³ enwere ihe yiri ya n'etiti oge uto na mmalite oge mgbagwoju anya, nke dabere na ntinye aka nke imeputa njikọta nke ndi mmadu na-enye ohere maka nchekwa gburugburu ebe obibi (sensory) nke ntanetinye ihe omuma. N'ụzọ doro anya, ha atụwo aro na n'oge elekere PFC ndị na-eto eto, enwere ike ịnweta ikikere yiri nke ahụ na ịzaghachi ihe ndị metụtara gburugburu ebe obibi, yana nke a eme ka nrụgide ọjọọ na nrụgide ghara ịdị njọ.¹³

Nyochaa a na-enyocha akwụkwọ ndị a na-eto eto na nwata na-elekwasị anya na ọrụ nke glutamate-mediapt plastic plastic nwere ike ịrụ na ogo nke PFC circuitry n'oge uto. A kwadoro na oge uto na-anọchi anya oge mmebiwanye ọrụ nke ịda mbà n'obi (LTD) nke na-ebute na mkpochapu synaptic ma kwalite na njedebe nke LTD-permissive phase na-egosipụta mgbanwe na okenye.

N'ikpeazụ, a na-atụle ka o kwe omume na nhụsianya dị ukwuu nke ihe ọjọọ na nrụgide nwere ike igosi mmekọrịta dị n'etiti ihe ndị a na gburugburu ebe obibi na usoro LTD nke plasticite nke a na-eme ka ọ dị elu n'oge uto. Echere echiche a na-atụle nyocha a, mgbe ị na-atụgharị uche, iji mee ka nyochakwuo n'ime usoro ihe omuma nke nwere ike ịmelite PFC. Enwere ike ịmụcha plasticity synaptic ọtụtụ ihe na PFC karịa hippocampus; Ka o sina dị, ihe nrịgo na-egosi na ogologo oge dị elu (LTP) na LTD na-arụ ọrụ dị mkpa na-arụ ọrụ nke PFC na-arụ ọrụ nke ọma ma eleghị anya mgbe enwere nsogbu na ọrịa ndị metụtara nrụrụ aka nke cortex.¹⁴

Ọganihu Preadolescent na oge egwu

Tọ na-akọwapụta ihe dị iche iche na ụbụrụ nke ụbụrụ ụbụrụ abụghị nke a na-emepụta tupu ya emee ka ọ bụrụ nke a na-edepụta ma ọ bụ site na usoro dị ike na-emepụta na ụbụrụ na-emepe emepe. Oge ntorobịa na-anọchite anya oge ikpeazụ n'ime usoro nke mmepe mmepe nke na-agbanwe ụbụrụ na-adịghị ahụkebe ka ọ bụrụ okenye. Iji ghọta nke ọma na ọganihu ndị na-eto eto, ọ dị mkpa ịghọta otú o si dị iche na mbụ preadolescent maturation.

Usoro mmepe nke na-eme maka mgbanwe dị ukwuu nke njikọta na-eme tupu mmalite nke uto, ie, tupu ụbọchị postnatal 28 (PD28) na òké, ọnwa 9 na nwamba, na 3 afọ na primates na-abụghị mmadụ^{15, 16, 17} ma na-agụnye ọkpụkpụ akawanye nke ọkpụkpụ na axons.^{18, 19} N'ezie, akwara ụbụrụ na-adịghị ahụkebe dị iche iche site n'aka onye okenye ya site na njikọta n'etiti ụbụrụ na-adịghị ejikọta na ụbụrụ tozuru okè an 'onw u nke ubi ubi na-ekewa n'etiti um u mmad u toro eto. Dịka ọmụmaatụ, na nwa ebu n'afọ na ụmụ oke, enweghi ihe ọkpụkpụ, ma ọ bụ site na retina na elu colliculus (SC), ọ bụghị nanị na-enwe ókèala gbasaa n'ọtụtụ SC na nke ụbụrụ okenye ma sikwa na ya dịka ụbụrụ ganglion nke anụ ahụ.^{20, 21, 22} A na-ejikọta nkwụsị nke njedebe ọhụụ na mfu nke ụyọkọ ụyọkọ ndị na-emepụta ihe ndị a na-emepụta.²² Mihe niile na-emekarị ka ọ bụrụ na ọkpụkpụ na-emepụta ihe na-eme ka ọ bụrụ na ọ ga-adị mma.^{19, 23, 24, 25}

Ụdị nke abụọ, ụdị nsị na ụbụrụ na-emepe emepe bụ imebi na njiko njikọ axonal na-ahapụ mkpụrụ mmiri nke sitere na ya. Dịka ọmụmaatụ, na usoro nhụjuanya a na-ahụkarị, a na-achọpụta ihe mgbagwoju anya nke na-adịkarị na kittens na ụmụ na-eto eto ka ndị okenye na-emegharị site na nchọta nke axons callosal na-enweghị ọnyà cell.^{26, 27, 28} Nnyocha nke otutu axon nọmba na nnukwu traktị na-emesi ịdị ukwuu nke ụdị mmebi ahụ dị ka ọnụ ọgụgụ nke axons na-eto eto na-abụghị mmadụ primate ụbụrụ sitere na ugboro abụọ (optic tract) ka 3.5 ugboro (corpus callosum) nọmba na ụbụrụ okenye.^{29, 30, 31} Ụdị mmebi nke abụọ, gụnyere ụbụ ụkwụ ma ọ bụ nkwụsị nke axons, bụ ihe jikọrọ ya na mgbasa nke synapses.³² Otú ọ dị, mmemme mmepe mmalite ndị a na-eme n'otu oge mgbe, n'ozuzu ya, synapses na-amụba na njupụta.^{33, 34, 35, 36, 37, 38} Ihe omuma magburu onwe ya ma ọ bụ mmeghari nke njikọ n'oge, nke Mbelata nke mmegharị polyneuronal na otu eriri muscle na otu axon, na-egosi otú nọmba synaptic nwere ike isi mụbaa dịka otu axon nke na-adị ndụ na-epupụta ọtụtụ plexus.^{18, 39} N'otu aka ahụ, n'ime usoro nhụjuanya a na-ahụ anya nke ịda mbà n'obi nke usoro mmeghasị ndị na-ekwesịghị ekwesị karịrị mmụba na mmụba nke ubi ubi kwesịrị ekwesị.⁴⁰

Otutu ihe akaebe gosiri na nchighari nke njikọ na ụbụrụ bụ ihe ndabere na ọrụ, ya mere usoro usoro Hebbian na-agbasa.^{41, 42, 43, 44, 45} Ọ bụ ezie na mmechi nkịtị nke njikọ na usoro ihe ngosi nwere ike ịmalite na enweghị ndenye anya⁴¹ e nwere oge nke plasticity n'oge mmepe nke postnatal nke na-enye ohere rewiring na nzaghachi na gburugburu ebe mmetụta uche dị.^{43, 46, 47} Ọ bụ ihe kwesịrị ịrịba ama na oge dị mkpirikpi maka plastik sensory na-eme n'otu oge ahụ nke na-agbanwe agbanwe nke njikọta.^{34, 48, 49}

Oge ntorobịa: mkpochapu synaptic na mwepụ / mgbochi imechi

Ihe na-eto eto na-ejikọkarị ya na ọkwa nke ntorobịa bụ mbelata njupụta synaptic ma ọ bụ 'synaptic pruning.' Nnyocha ọnụ ọgụgụ nke synapses na primate na-abụghị nke mmadụ kpughere mmụba synchronous na njupụta synaptic n'ọtụtụ mpaghara cortical nke na-arị elu n'oge ọnwa nke atọ, na-agbada nwayọ (3%) rue ∼10 afọ na nkedo dị elu (2%) na-eme n’agbata afọ 40 na 2.7 (ogo mmadụ).^{35, 36, 37, 38} Na cortex nke mmadụ, usoro oge kachasị elu nke synaptic na-atụgharị na mpaghara dị iche iche, mana usoro nke kachasị synaptic na nwata mgbe nwata na-esote ya na mkpochapu ya na mmalite (ụkọ ntụrụndụ) ma ọ bụ n'etiti etiti eto eto (PFC) nnyocha omumu nke mmadu.^{4, 50} Ihe omuma nke di ugbu a emeputawo na iwepu mmadu n'ime mmadu adighi akwusi n'oge uto kama o na-aga n'iru n'ogo di ala n'ime ime okenye.⁵¹ Na mgbakwunye, na cortex ụmụ mmadụ, synaptic protein proteins synaptophysin na protein postsynaptic protein-95 (PSD-95) na-egosi ụdị nke kacha elu na nwata na-ada site n'oge uto,⁵² ọ bụ ezie na a ghaghị icheta na nchọpụta e mere n'oge na-adịbeghị anya chọpụtara nrịbawanye ụba nke mkpụrụ ndụ nke synaptic na-eto eto n'oge ọgbọ.⁵³ Ka o sina dị, ọtụtụ ihe àmà na-egosi na synaptic kwachaa dị ka mbinye aka n'oge ngwụcha maturational metụtara oge uto. A na-amụ ihe ndị ọzọ dị ntakịrị karịa ma gosipụta ụdị ihe atụ. Ejiri nke 7th postnatal na pusi na-ahụ elu nke synaptic.³⁴ Na oke, data ndị na-adịbeghị anya na-egosi na ịdị elu spine nke dị na PFC dị ugbu a na PD31 na njedebe spine na-ebelata mgbe nke ahụ gasịrị ruo PD 57 ma ọ bụ PD60, ya bụ, ịghọ okenye.³³

A na-echekarị na a ga-ekpochapu synaptic n'oge uto ka ọ na-eche maka ụda isi okwu isi awọ nke achọpụtara site na ima ima ihe na-eme ka magnetik (MRI) nke ụmụ mmadụ. Ọ bụ ezie na mmebi nke njikọta synaptic nwere ike ijikọta ya na nsụgharị nke usoro ịmịlị na ntanetị, mkpochapụ nke sel na-emepụta ihe na-eme n'ọdịnihu.⁵⁴ Otu n'ime ihe ọmụmụ mbu nke MRI gbasara ụmụ mmadụ na-achọpụta usoro mmepe na-eto eto na isi awọ na nke ọcha: okwu ọcha dị elu na-arịwanye elu ruo mgbe ọ dị afọ 22 ka ụbụrụ na-agba ntụ dị na frontal na parietal lobes toro tupu oge uto (~10 -12 afọ) ma jụzie mpịakọta okenye.⁵ Nnyocha ọmụmụ nke ụmụaka na ndị nọ n'afọ iri na ụma, gụnyere otu nyocha nke ọtụtụ mmadụ na-adịbeghị anya, na-egosikwa usoro mmegide maka isi awọ na ọcha.^{55, 56, 57} N'ụzọ na-adọrọ mmasị, ịgbanwe mpịakọta cortical na oge a dị oke ọhụụ na frontedal na parietal lobes.^{8, 58, 59} N'ezie, nchọpụta e mere n'oge na-adịbeghị anya na-egosi na enwere ọganihu nke ebe ndị dị elu dị ka PFC na-emesị gosi mbelata olu olu isi.⁷

Ihe dị mkpa nke mmeghe synaptic n'oge uto, ọ bụ ezie na ọ bụ enigmatic, nwere ike ịgụnye ịhazigharị ihe mgbochi / nkwụsị aka na ntanye ọ bụla na n'ime netwọk. Isi ihe kpatara ya na nkwado nke echiche a sitere na nkọwa nke ọnwụ ahụ: a na-ahọrọ synapses ndị na-eme ka a ghara ịmalite iji nwayọọ nwayọọ na-edozi ma a na-egbochi synapses.^{35, 37} Ọbụna ọnwụ nke chandelier axon boutons na PFC, a achọta na mbụ a kọwara dị ka ọnwụ nke mmechi synapses,⁶⁰ ugbu a na-akwado ikpochapu ntinye uche na ntinye nke data nchọpụta physiologic.⁶¹ Ọzọkwa, ihe ndị na-adịbeghị anya gosiri na ndị D2 dopamine receptors na internurons na-emetụta mgbanwe dị ukwuu n'oge uto.^{62, 63, 64} Tupu oge uto, mmetụta D2 na-eme ka ọ ghara inwe mmetụta ọ bụla ma ọ bụ na-adịghị ike nkwụsị na internalurons. Otú ọ dị, na ụmụ anụmanụ ndị toworo eto na-akpali ndị nabatara D2 na-esi ike nke ukwuu ma na-eme ka ndị mmadụ na-eme ihe ike ma na-emechi ihe ha ji egwu pyramidal cell. N'ihi ya, mgbochi na-enweta ọnọdụ nke elu na-eto eto site na ime ka ọtụtụ ndị na-emepụta ọgwụ na-eme ka dopamine gbanwee ya nakwa dị ka uru na-eme ka ndị mmadụ na-eme ihe na-adịghị mma. Na PFC, nchọpụta neurophysiologic abụrụla ọrụ dị oke mkpa maka igbochi nsogbu na ịme mgbasa ozi site na netwọk mpaghara.^{65, 66} Ọzọkwa, ngwa ngwa na-ebugharị ndị na-eme ihe dị iche iche na-agbazi gamma oscillations nke dị oké mkpa maka nhazi njakọrọ n'ọtụtụ ebe nke cortex na iji nhazi ntụgharị uche na PFC.^{67, 68} Ya mere, nguzozi ziri ezi nke nkwụsị na ntụrụndụ yiri ka ọ dị oké njọ maka ọrụ nchịkwa na-edozi ahụ, na nke ọzọ, a na-ewere nsogbu nke nguzo a bụ akụkụ dị mkpa nke ọrịa psychiatric.^{69, 70}

Mkpụrụ akụkụ ndị metụtara synaptic stabilization na synaptic kwachaa

Mmechi nkwenkwe nke Synapse na mkpochapu nke mmeghasị bụ ihe ndị bụ isi na usoro mmezu nke metụtara ịzụlite na nwata. Mgbanwe nke na-eme ka ọ bụrụ ndị na-eto eto na-anọchite anya nzọụkwụ mbụ na nchekasị. Ndị na-anabata N-methyl-D-aspartate (NMDAR) bụ ndị a na-achọpụta n'oge ochie n'isi akpụkpọ ụkwụ postsynaptic, ma ọ bụ ntụgharị ka a na-eme ka ọnọdụ ndị ọzọ tozuru okè na-esite n'ịkpọpụta alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid ndị nabatara (AMPAR) maka ọdịda.^{71, 72, 73, 74} Okwu nke AMPARs na membrane postsynaptic na-adaba site na NMDAR-ogologo mgbasa ozi ogologo oge (LTP), otu usoro a kọwara na hippocampus maka mmụta na ebe nchekwa.^{73, 74, 75, 76} Usoro nke abụọ NMDAR, mgbasa ozi, LTD, na-ebute ma ọ bụrụ na mkpali na-emetụtaghị adaba na-emezigharị ihe mgbaru ọsọ neuron.⁷⁶ N'ọtụtụ ụzọ, LTP na LTD bụ usoro na-ezighi ezi ọ bụ ezie na ha na-emepụta ihe ndị ọzọ na-egosi na ha nwere ike ịbanye na intracellular.^{77, 78, 79, 80} Mmetụta nke NMDARs nwere ike ime ka ike mgbakwunye nke synapses site na LTP ma ọ bụ ike ọgwụgwụ site na LTD, na ntinye AMPAR ma ọ bụ wepụ site na membrane postsynaptic bụ conduit maka mgbanwe a na ike synaptic.^{81, 82} N'ụzọ dị oke mkpa, LTP na LTD anaghị eme ka mmekọrịta maọbụ synaptic ghara ịdị ike (obere okwu plasticity) ma n'ezie na-ebute mgbakwunye ma ọ bụ ọnwụ nke synapses (ogologo oge plasticity) ọbụna na ụbụrụ tozuru okè.^{83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92}

Ọfọn tupu ọrụ nke NMDAR na-etinye aka na LTP iji kwado njikọta synaptic ndị toro eto, a ghọtara, Constantine-Paton et al.⁴⁴ kwado na NMDARs na-agbanwe agbanwe nke njikọta na ụbụrụ na-emepe emepe n'ihi na ndị a na-anabata ya zuru oke maka nchọpụta nke mbido ọrụ na postsynaptic. Ihe akaebe na-eto eto na-akwado nkwenye na LTP na LTD chọrọ maka ọgbọ nke map ndị na-agba agba mgbochi na cortex primatosensory kachasị na obụl na-achịkwa ogidi na cortex anụ ahụ, ma gụnyere nhazighachi nke ntinye ntanye na Layer 4.^{49, 93, 94, 95, 96} Na mmepe, dịka mmụta na ebe nchekwa, plasticity bụ bidirectional, ntụgharị, ọrụ synchronized nke ntinye ntanetị nwere ike ịkpalite LTP na nsonaazụ synapse na-arụpụta maturation na stabilization; N'aka nke ọzọ, ọrụ a na-atụgharị uche nwere ike belata ike synaptic site na LTD ma mee ka ọdịda ahụ kwụsị.⁹⁷

N'oge na-adịbeghị anya, a gbanwere mgbanwe NMDAR na oge dị mkpirikpi nke ịmalite ịzụlite mmepe mmalite. Ihe NMDAR na-agbanwe site na NR2B kachasị na NR2A dị iche iche na mmalite mmepe na visual na somatosensory cortices.^{98, 99, 100} Ọzọkwa, ntụgharị ahụ na NR2B ka NR2A na-egosi ozi siri ike maka oge dị oké egwu maka ntụgharị plastical: mmalite nke oge dị oké egwu na-egosi nrịbawanye na okwu NR2A, na njedebe nke oge dị oké egwu ejikọtara ọnụ na okwu NR2B.^{100, 101} N'ụzọ dị oke mkpa, a pụghị ịgbachi mgbagwoju anya na afọ ole na ole ma n'eziokwu nwere ike egbu oge site na ụkọ ihe efu, na-atụ aro na ọ bụ ọrụ ya.^{93, 102, 103, 104, 105} N'aka nke ya, ngbanwe nke NR2B gaa nchịkwa NR2A natara subtypes na-achịkwa mmetụta nke njikọ ndị a na-akpali site NMDARs. Dịka ọmụmaatụ, na cortex isi nke ferret, NR2B ọkwa dị elu na anya oghere ma jụ na 4 Layer na njedebe nke oge dị oké egwu n'ihi na plasticity nke ogidi na-achịkwa ma na-adị elu na 2 / 3 Layer.¹⁰⁶ N'ụzọ yiri nke ahụ, nchọpụta physiologic na cortex cat visual gosiri na mkpụrụ ndụ 4 oyi akwa, ma ọ bụghị nchekwa nke 2 / 3, na-egosipụta nlezigharị nke ọrụ anya na nke a na-ahụghị anya na onye NMDAR antagonist na njedebe nke oge dị oké egwu.¹⁰⁷ Ihe nchoputa ndia choputara na ngbanwe nke NR2B rue NR2A bu ndi nabatara n 'oge di egwu nke ntanetiri nke nwere ihe omuma maka ogugu ihe ndi ozo n'ile anya.

Nkwekorita LTP na LTD nke NMDAR nwere ike ibu ihe ntanetiri nke di na nwa synaptic kwachaa, ma obu ihe kachasi ike na LTD na mkpochapu synaptic. Kedu otu otu ụlọ ọrụ usoro ahụ nwere ike isi mee ka usoro abụọ dị iche iche dị iche iche dị iche iche? Ikekwe oge nke uto na-adaba na ngbanwe zuru oke na nguzozi usoro LTP / LTD na mmekorita nke synaptic mkpochapu ihe mgbakwunye synaptic. Na mkpụrụ ndụ hippocampal rat, ọnụọgụ NR2A / NR2B mụbara ka ejikọtala motility na ịbawanye synaptic stabilization, na-atụ aro ọrụ dị na NMDAR dị na nkwụsị synaptogenesis.¹⁰⁸ Ọzọkwa, ala NR2A adịghị mma maka LTP. Nke a bụ n'ihi na calcium / proteinodulin-depend protein kinase II (CaMKII), nke nwere ọrụ siri ike na LTP,^{109, 110} ejiri aka NR2B dochie ya.^{110, 111, 112} N'ihi nke a, egosiputa NR2B okwu na membrane postsynaptic dị mkpa maka ntinye LTP, ebe ọrụ NR2A na LTP adịghị eguzobe.^{113, 114, 115} Nakwa, NR2A nkwupụta na-eme ka ligand nwekwuo aka na NMDARs ma ya mere bụ ọrụ-modulated ebe NR2B okwu anaghị adabere na ọrụ gara aga.¹¹⁶ Ya mere, a na-eche na NR2A dị n'okpuru ya na-abụ ihe kpatara metaplasticity nke synapses, ya bụ, mgbanwe dịka ogwu nke synaptic na-esote.^{117, 118} Na afọ na ọrụ, a na-etinye NR2A subunits n'ime akpụkpọ ahụ postsynaptic, dochie akụkụ NR2B.¹¹⁶ Nsonaazụ NR2A / NR2B mụpụtara si na ntụgharị dị elu maka ntinye nke LTP ma gbanwee ọnọdụ nke dị mma maka mbubata LTD.^{118, 119}

Ọrụ nke plasticity na neocortex adịghị edozi dị ka hippocampus. Otú ọ dị, a kọwapụtara NTP LTP na LTD na NMDAR na visual neocortex¹²⁰ na ọtụtụ synapses na PFC.^{121, 122, 123} N'ụzọ doro anya, LTD echekwara site na ndị nabatara glutamate (mGluRs) nwere ike imepụta dị ka ihe dị mkpa na NMDAR-mediated LTD na ebe niile sara mbara nke ụbụrụ^{124, 125, 126} ya mere o kwesiri ka o chee echiche dika ihe omuma di omimi nke synaptic kwachaa na PFC. Na nke a, a na-akọwa mGluR plasticity na synapse thalamocortical na cortex somatosensory,¹²⁷ ikekwe na-egosi na ụdị plasticiz a dịkwa na synapses mediodal thalamic na PFC. Otú ọ dị, na synapse thalamocortical, mGluR LTD na-eme ihe n'ụzọ dị mfe iji belata nrụpụta transmitter na imeju synaptic ọrụ.¹²⁷ Ụdị usoro a ga-eme ka ọ ghara ịmalite ịnwụ anwụ ma ọ bụ ihe na-eme ka ọkpụkpụ ya nwee ike ime ya, ya mere ọ gaghị abụ onye osiri ike maka LTD-eme ka synaptic mee ka ọ dịchaa n'oge uto. Ọzọkwa, mGluR LTD na saịtị postsynaptic na hippocampus ejikọtara ya na nnukwu spines nwere ọtụtụ AMPAR.¹²⁸ N'adịghị ka hippocampus ebe nnukwu ero nsị dị n'ọtụtụ, ihe dị mkpa, spụfodial spins kachasị na PFC.¹²⁹ Ya mere, ihe akaebe siri ike maka mGluR na plasticity metụtara PFC synaptic kwachaa adịghịzi adị; ka o sina dị, itinye aka nke LTD na-agbasa mgbasa ozi na mGLuR na-enweghi ike ịkwụsị.

Ajuju otutu ajuju ka a ga-aza banyere oru nke metaplasticity na PFC. Ka NR2A subtype na-akwalite ọnọdụ LTD-receptive na synapse na LTD ejikọtara na mkpochapu synaptic, ọ ga-adọrọ mmasị ịma ma mgbe NR2B na NR2A gbanwere na PFC na otu o si ejikọtachachaa synaptic nke na-ehichapụ njikọta ejikọtara ya na njikwa omume nke uche. Ọ bụrụ na ọnọdụ LTD-receptive bụ ihe ngosi nke ọganihu nke ndị na-eto eto, nkwenye nwere ezi uche bụ na e nwere mgbanwe mgbagwoju anya ọzọ nke na-eme ka ọnọdụ ụbụrụ LTD na-anabatawanye ọnọdụ nke oge ntorobịa na ọnọdụ nke okenye. Mgbanwe a, ọ bụ ezie na a naghị amabeghị ya ugbu a, ga-agbanwe synapse n'ime ala nke na-erughị anabata ngbanwe nke AMPAR na akpụkpọ ahụ postsynaptic. Nyere na synaptic kwachaa na-aga n'ihu n'ịghọ okenye ma ọ bụ na ọkwa ala karịa nke oge uto,^{33, 51} o yikarịrị ka usoro mgbanwe ọ na-adị nwayọ kama ịda mbà nke na-eme ka ala ala dị ala na njedebe nke afọ nke iri n'ime ụmụ mmadụ.

Ọganihu nke eto eto na ịrụ ọrụ cognitive na synaptic plasticity

Ọrụ ndị isi nke PFC na-achịkwa na-egosipụta oge ogologo oge nke mmezu na-eru mmezu nanị n'oge uto.^{11, 130} Mgbanwe mgbanwe volumetric n'oge uto na-arụkọtara na arụmọrụ nke ọma, dịka, arụmụrụ na ederede ncheta ohere na-arụkọtara n'ụzọ dị mma na ihe isi awọ na-adị na frontal lobes.⁶ E gosipụtakwala ọgụgụ isi n'ozuzu ihu na njikọ nke ihu ụcha isi ihe na-egbuke egbuke, dị ka isiokwu ndị nwere ọgụgụ isi dị elu na-egosi mmụba dị elu nke ụmụaka na-eto eto na isi awọ na-esote ma ọ bụ na-eto eto mgbe oge uto.¹³¹ Otú ọ dị, a na-ejikọta ọtụtụ ntụrụndụ cortical n'oge uto na ọnọdụ ndị nwere nsogbu dịka Ahụhụ Mbara Ọkpụkpụ (ADHD).¹³² Ya mere, e nwere ọkwa dị mma nke synaptic kwachaa nke dị oké mkpa maka mmepe nkịtị nke ọrụ ndị okenye.

Otu nnyocha e mere n'oge na-adịbeghị anya rụrụ ọrụ AMPAR na LTD na mmepe nke ọrụ PFC na òké. Vazdarjanova et al.¹³³ jiri mpempe akwụkwọ transgenic nke na-egosipụta calcyon, protein nke na-eme ka AMPAR na-arụ ọrụ na-arụ ọrụ, ma chọpụta na nchịkọta calcyon n'oge niile nke òké ahụ kpatara ụkọ njedebe nke njedebe egwu na-atụ egwu (CFE) na ịrụ ọrụ ncheta, ma dabere na ọrụ PFC nkịtị. Ihe kachasị mkpa maka nkwurịta okwu a, oge uto bụ oge dị oké njọ maka mmepụta nke adịghị ike. Mgbe a kpochapụrụ okwu ọnụ n'oge ọ bụ nwata, a napụtara ọrụ CFE nkịtị.¹³³ Otu ngosipụta dị mfe maka nchọpụta ndị a bụ na ntinye aka AMPAR na ọrụ ndị metụtara dịka LTD na-adọrọ mmasị na iwu n'oge uto na iwu a agbanyụla, ma ọ bụ ma ọ dịkarịa ala na-ebelata, na ụbụrụ tozuru okè. Ma ọ bụ overactive LTD n'oge uto na-atụgharị n'ime nọmba synaptic gbanwere na PFC ma ọ bụ n'ebe ndị ọzọ ugbu a amaghị. Otú ọ dị, ọ na-adọrọ mmasị na a chọpụtala na calcyon nke a na-akpọregregulated dị na schizophrenia, ọrịa na-adịghị na-eme ka ọ bụrụ nke a na-ahụkarị.^{134, 135, 136}

Na PFC, synaptic plasticity dị nnọọ nhazi site na onye nyocha dopamine, karịsịa onye nkwụnye ihe D1.^{14, 122, 137} Nke a abughi ihe ijuanya ebe ọ bụ na e gosipụtara ihe ntanye ihe ntanetị nke D1 iji kpalite phosphorylation nke AMPAR, nke nke ya na-akwalite ịzụ ahịa nke ndị a na-anabata ihe mgbochi ahụ.^{138, 139} Ya mere, onye nzaghachi D1 bụ nke nwere ike iji gbanwee mgbanwe na nkwupụta synaptic AMPAR na n'ikpeazụ na ike synaptic na / ma ọ bụ nọmba. Na okenye okenye na-abụghị mmadụ, ogologo oge na-echepụta usoro nke amphetamine na-ebelata njupụta spine na sel pyramidal na PFC ma nwee mmetụta ọjọọ na arụ ọrụ arụmọrụ.¹⁴⁰ Ọzọkwa, mmetụta ndị a yiri ka ọ bụ n'ihi mgbanwe na onye nkwụnye ihe D1 n'ihi na mmetụta ntụgharị uche na morphologic na PFC pyramidal neurons nwere ike ịgbanwe site na ogologo oge ọgwụgwọ na a D1 antagonist.¹⁴¹ Ọ bụrụ na nkwupụta LTD na-agbasa mgbasa ozi AMPAR nọ n'ọnọdụ nke uche dị ukwuu na ụda olu n'oge uto, mgbe ahụ, onye na-anabata ihe D1-kpalitere nnyonye anya na usoro a nwere ike ịdị elu n'oge uto na-akpata nkwubigara oke ókè na synapse. Ndị ọzọ a maara nke ọma na synaptic plasticity, dịka D2,¹³⁹ muscarinic,¹⁴² na cannabinoid¹⁴³ ndị nabatara, nwere ike inwewanye ike n'oge ahụ.

Ịla eto na-eto eto na ihe gbasara gburugburu ebe obibi

A kọwala oge ntorobịa dị ka oge ezumike na nkwalite nke enwere ike ịmalite.¹ Ọ dịwo anya a ghọtara na mmalite mmalite nke iji ọgwụ ọjọọ eme ihe na - ejikọta ya na ikike ka ukwuu maka ọgwụ ọjọọ na-eme n'ọdịnihu ná ndụ.^{144, 145, 146, 147} N'ime afọ ndị na-adịbeghị anya, e gosipụtara oge nkedo ndị na-eto eto na-eme ka oge na-adịkwu nwa oge na oge kachasị njọ na-eri ahụ.¹⁴⁸ Ụfọdụ ekwuola na ịṅụ ọgwụ ọjọọ na-agụnye ụzọ mmụta na ụzọ nchekwa n'ime usoro ịba ahụ,^{149, 150} ma ajụjụ nke ihe kpatara eji eri ahụ bụ ihe na-agbawa obi n'oge uto karịa na ị ka bụ okenye. A na-ejikọta oge ntorobịa na mmalite nke ọrịa uche, dị ka ọmụmaatụ ịda mbà n'obi na-ebili n'oge uto karịsịa maka ụmụ nwanyị,¹⁵¹ na akụkụ nke prodromal nke psychosis, gụnyere mmalite mmalite nke nkà mmụta ọgwụ, na-ebupụta n'oge mpio na-eto eto.¹⁵² N'agbanyeghị eziokwu ahụ bụ na ndị na-eto eto dịwanye ukwuu ma dị ike karịa ụmụaka, mkpụrụ ndụ ọnwụ na-arị elu karịa 200% site n'oge nwata bụ n'ihi ihe mberede, igbu onwe onye, ​​ịṅụ ọgwụ ọjọọ, na nsogbu iri nri.¹

Otu n'ime ihe ndị a na-enyocha gburugburu ebe obibi na-eto eto n'oge uto bụ ịṅụbiga mmanya ókè. Na ndị okenye, ụbụrụ ụbụrụ ka edepụtara dị ka ihe kpatara ịṅụbiga mmanya ókè na-abaghị uru: ụcha isi awọ nke na-egbuke egbuke kachasị ama na PFC¹⁵³ ma jikọta ya na mgbanwe nke neuronal na glia density na orbitofrontal¹⁵⁴ na ọkwá dị elu n'ihu.¹⁵⁵ N'ụzọ dị egwu, a na-enwe mmetụta dị njọ nke ịṅụ mmanya na-aba n'anya n'oge uto. Nnyocha na ụmụ mmadụ na-egosi na enweghi mmetụta nke ọrụ ncheta ka a na-akpọkwu ya na-agbanyeghị na ọ bụ mmanya na-aba n'anya na-eto eto (afọ 21-24) karịa ka ndị okenye (afọ 25-29).¹⁵⁶ N'okpuru ndị na-eto eto, ochichi nke ethanol na-egbochi ncheta ebe nchekwa dị iche iche na-enweghi otu ụdị doses.¹⁵⁷ Ọzọkwa, oriri nke ethanol na oke nke na-eme ka ịṅụ ihe ọṅụṅụ na-aba n'anya na-arịwanye elu n'ihe omimi nke ụmụ anụmanụ na-eto eto karịa ndị okenye.¹⁵⁸

Ihe ịrụ ụka adịghị ya na ịdabere na mmanya na-aba n'anya n'oge uto bụ ihe mgbagwoju anya ma na-agụnye mmekọrịta na ọtụtụ usoro ntanetransmitter.¹⁵⁹ Banyere neuroplasticity, enwere ezigbo ihe ndekọ nke mmanya na usoro glutamate. Ngwa, ethanol na-egbochi NMDAR neurotransmission ebe ọ bụ ogologo oge okwu na-apụta na homeregatic upregulation nke NMDAR signaling.^{159, 160} E nwekwara ihe àmà na-eto eto na-egosi na ethanol nwere mmetụta dị ukwuu na ntinetransite nke glutamate n'oge uto karịa n'oge ikpeazụ. A na-ejikọta ethanol na obere doses na ụmụ oke na-egbochi nkwụsị EPSC na NMDAR na mpaghara CA1 nke hippocampus ebe ọ bụ na a chọrọ ka a dị elu iji dochie EPSC na ndị okenye.¹⁶¹ Ethanol na-egbochikwa LTP na capoNUMX neurons nke hippocampus na nwata ma ọ bụghị okenye ogo.¹⁶² Ya mere, ọbụna ịṅụ mmanya na-aba n'anya n'oge uto nwere ike imebi usoro ihe eji emepụta ihe na-egbu egbu nke Hebbian, na ịṅụbiga mmanya ókè na-eto eto n'oge uto nwere ike ime ka usoro mkparịta ụka nke glutamate neurotransmission nwere ike ime ka mgbanwe mgbanwe dị na ọnụọgụgụ na ọnụọgụ na mikpoo.¹⁶⁰ Usoro ulo oru nke synaptic, ntụgharị, mmụba ma ọ bụ ibelata synaptic scaling gafee dum dum nke synapses, na-eche na a ga-agbazi site na mmụba ma ọ bụ nkwuwa okwu nke ndị na-anabata AMPAR na post-synaptic akpụkpọ ahụ.¹⁶³ Nke a na-egosi na enwere ike ịmekọrịta ihe dị n'etiti plasticity na plastic homeostatic ebe ọ bụ na ha gụnyere ịzụ ahịa nke AMPARs. Ọzọkwa, saịtị nke plasticity homeostatic na-ejikọta na lamina nke na-egosipụta plasticity n'oge oge dị oké njọ na cortices anya na somatosensory, na-atụ aro usoro nwere ike ime ka mgbatị nke ndị ahọrọ ahọrọ dịgasị iche iche n'oge usoro dị iche iche nke mmepe.¹⁶³ Ọ bụrụ na plasticite na synaptic na-etolitekarị na sekit na-arụ ọrụ nke nhazi, mgbe ahụ iweghasị synaptic plasticity n'oge a nwere ike ime ka ọ ghara ịdị na-emetụta mmetụta uche, echiche ziri ezi na igbochi impulsivity. N'aka nke a, enweghi ike ịchịkwa iwu nwere ike ime ka ọchịchọ ahụ na-eri ahụ mekwuo ka ọ ghara ịṅụbiga mmanya ókè.

Nwatakịrị na-eto eto na-eme ka nrụgide dịkwuo ike karịa ụbụrụ okenye¹⁶⁴ ma dị ka nke a nwere ike ịbụ ihe ịda mbà n'obi karịa.¹⁵¹ N'ihe dị iche iche mmanya na-aba n'anya nwere ike ịdabere na mpaghara mpaghara nke ụbụrụ kachasị plastik, nnyocha e mere n'oge na-adịbeghị anya egosiwo na mmetụta nke mmekorita, ikekwe nchegbu metụtara mmegbu ahụ, na-akpata ụdị ụbụrụ dị iche iche n'oge nwata na eto eto.¹⁶⁵ O doro anya na ọ bụ ndị toro eto na-eto eto na-enwekarị mmekorita na afọ 14-16.¹⁶⁵

Ụzọ ntanetị nke na-edozi ma gbanwee nsogbu ndị na-akpata nrụgide na arụ ọrụ na-arụ ọrụ na PFC na-agụnye mpempe akwụkwọ monoamine.¹⁶⁴ N'iburu na dopamine neurotransmission na mgbasaozi nrụgide, mmepe nke nchịkwa dopamine nke PFC n'oge ngwụcha maturation nwere ike inye nghọta banyere mmetuta dị elu na nrụgide n'oge a. N'ebe a na-enweghị mmadụ, dopamine na-echekwa ogige PFC n'etiti etiti dị nso na mmalite nke oge ntorobịa ma na-ebelata ngwa ngwa na ogo ndị okenye mgbe innervation nke ọzọ na-adịgide adịgide n'oge oge postnatal.¹⁶⁶ Ụdị ọkwa nke D1 kachasị elu ma jụ ịmalite ogo ndị okenye n'oge mmalite nke ogo.¹⁶⁷ Nchọpụta ndị a nke na-egosi na ihe okenye anabatara D1 okenye na-eru n'oge na-apụtaghị na ọ ga-akwado ọrụ maka dopamine na mmezi nke ndị plasticity. Otú ọ dị, na ngwongwo prefrontal cortex, a na-ahụkarị ọnụ ọgụgụ mkpụrụ ndụ na nkesa ndị na-anabata D1 na pyramidal cell neurons, ma ọ bụghị ndị na-edegharị akwụkwọ, na-egosipụta ọkwa dị elu nke ndị natara D1 n'oge uto karịa na okenye.¹⁶⁸ Ihe ngosi ndị a na-egosi na mgbanwe na nkwupụta ụda nke D1 nwere ike mee ka akara dopamine na-egosi na nwata na site na ya na-eme ka ọ dịkwuo ike na oge a dị oke egwu. Otú ọ dị, nkwenye ọzọ na-egosi na ọnọdụ LTD na-anabata nke oge uto bụ ihe na-echebara ndị modulators dị ka dopamine na a pụrụ ịchọta esemokwu dị iche iche na usoro nke na-eji glutamate na-agwọta synaptic plasticity na ụbụrụ na-eto eto ma e jiri ya tụnyere ya.

Ihe gbasara nlebara anya

Ịmata usoro ihe omimi nke synaptic kwachaa na-eto eto nwere ike inwe nnukwu mgbatị. Ọ bụrụ na ọnụọgụ abụọ nke NMDA kwadoro na-eme ka mbelata nke njikọta, mgbe ahụ, usoro intracellular metụtara usoro LTD, gụnyere ndị na-eme ka AMPAR internalization, nwere ike ime ka ọ ghara igbochi oke synaptic kwachaa na ọrịa dịka schizophrenia na ADHD. N'ihi na onye na-anabata D1 bụ modulator isi nke synaptic plasticity na PFC ma nwee ike ikpebi polarity nke plasticity, ya bụ, nnukwu dopamine etoju nwere ike predispose prefrontal synapses ka LTD n'elu LTP,¹³⁷ ọgwụgwọ na dopaminergic antagonists ma ọ bụ ọgwụ ọjọọ ndị na-elekwasị anya signal dopamine signaling nwekwara ike ịbụ bara uru na ibelata overactive LTD usoro. Tinyere otu ihe ndị a, ọgwụ ndị na-emetụta onye ntanetị D1 ma ọ bụ ụzọ nrịba ama nwere ike ime ka mmetụta nke nchegbu nke ụbụrụ na-eto eto nke ndị nwere nsogbu maka ịda mbà n'obi belata. N'otu aka ahụ, itinye aka nke ndị na-enweta glutamate, gụnyere mGluRs,¹²⁶ ịṅụ ọgwụ ọjọọ na ịṅụbiga mmanya ókè na-eme ka o kwe omume na ịchọta ọgwụ maka ịchọta glutamate nwere ike ịmelata ihe dị ogologo oge nke ịṅụ ọgwụ ọjọọ n'oge uto. N'otu ụzọ ahụ na nchọta nke usoro mGluR5 na-eme ihe ọjọọ na nje Fragile X emeela ka ọ dịrị ọhụrụ ọgwụgwọ maka ịgwọ ọrịa a,^{169, 170, 171} nghọta dị omimi banyere ihe ndị dị ndụ na-eto eto nke na-eto eto na-eme ka e nwee ọgwụ ọjọọ dị iche iche maka nsogbu na mgbasa ozi gburugburu ebe obibi na njikọ aka ọjọọ.

Mkpebi

Oge oge ndị okenye bụ oge mgbe nhichapụ nke njikọta na-eme ka njedebe kwesịrị ekwesị na nkwụsịtụ dị na PFC, ọ bụkwa oge dị oké njọ maka mmechi nkịtị nke ọrụ nchịkwa. A na-etinye oge ntorobịa ka ọ bụrụ oge a na-ebipụchaa synaptic dịka LTD na ọnụ ọgụgụ dị elu na mpaghara ndị na-achịkwa ọrụ dị elu dịka PFC. Ọzọkwa, mgbanwe nke ịghọ okenye bụ ihe e chere na ọ bụ mgbanwe mgbanwe na synapse nke na-eme ka onye tozuru etozu na-erughị ala na-emetụta AMPAR internalization, ọ ga-adịkarịrị ka ọ ga-enweta LTD ma si otú a ghara ịnata nzaghachi nke kọntaktị synaptic.

Nkweta

Notes

Onye edemede ahụ ekwupụtaghị mmasị ọ bụla.

References