[转贴]LTP的机制以及相关实验记录方法 

做这方面的研究有几年了，积累了一些相关经验，开贴和战友交流，回答有关问题，希望大家支持:

Lits版主找我在这里写一些关于LTP的学习体会，我原以为是一件极较容易的事，现在开始写了，发现我还是在犯一贯低估困难和高估自己能力的错误。在pubmed上键入LTP这个关键词，出来了4237篇文章，真真不知道如何开始。

我断断续续做了3年的LTP的记录了，和前辈们比是新手，和刚进入这个领域的研究的学弟学妹们比经验多一次些。我会每隔一周左右发一次帖，谈一谈我对LTP的产生机制的一些粗浅体会，大家如果能及时批评指正和补充，是对我最大的鼓励。

现在开始：（一段小前言）

谈到LTP不能不提到Donald Hebb以及他在1949年说过的一段话：``When one cell repeatedly assists in firing another, the axon of the first cell
develops synaptic knobs (or enlarges them if they already exist) in contact
with the soma of the second cell.”
``When an axon of cell A is near enough to excite a cell B and repeatedly or
persistently takes part in firing it, some growth process or metabolic
change takes place in one or both cells, such that A’s efficiency as one
of the cells firing B, is increased.”
这段话预言了学习记忆的机制——LTP的发现。

1973 年，Bliss 等在海兔海马的单突触传入通路上给与短串强直刺激后，使突触后细胞的兴奋，突触后电位出现长达数天乃至数周的振幅增大，这种现象称之为长时程突触增强（LTP）。从此，LTP 受到了神经科学家的广泛重视，认为是学习和记忆的基本神经基础。1983 年，科学家发现NMDA（N—甲基—D—门冬氨酸）受体通道复合体在LTP 过程中起着重要作用。

关于LTP的诱导和形成机制，文献上研究和讨论最多的是哺乳动物海马CA1区的LTP。有关机制可以简略概括为：当突触前的传入纤维受到高频刺激时，兴奋性神经递质谷氨酸从突触前膜到突触间隙，和突触后膜上的N M D A受体结合，激活N M D A受体，使阻碍钙离子内流的镁离子被移除，大量钙离子内流，激活细胞内的一系列分子过程，最终形成LTP。

在以后的一段时间内，我计划从各方面分别讨论LTP的诱发和形成机制，今天刚刚列了一个大纲(继续补充，希望大家提建议)：
1． The important molecules:
（1） 钙离子
（2） N M D A
（3） aCaMKII
（4） PKA
（5） immediate early gene
（6） CREB
（7） AMPA
（8） Retrograde messenger
(9) 其他离子通道
(10) alpha-actin
(11)PP1
(12) PSD-95
2． 海蜗牛中的LTP的研究
3． Mossy fiber LTP
4． Cerebellum LTP
5． 其它脑区的LTP
6. 抑制性神经元在ＬＴＰ中的作用
7．转基因技术和基因敲除技术在LTP研究中的应用举例
8．intrinsic excitability and LTP
9．metaplasticity——LTP of LTP
10. LTP or LTD?——timing
11.Epigenetics and LTP
12. 来自形态学研究的证据——Spine architecture and LTP
13. 尚未结束的战争：LTP——pre-syanptic or post-synaptic?
14. ……(请补充)
15. ……(请补充)

......
......
-2．各种LTP纪录的protocol方法集锦
-1．其他
下次我首先讨论aCaMKII在LTP的形成和学习记忆中的作用，发表时间大概在下周末左右。在讨论完aCaMKII后还没有想好, 如果各位战友对某一个小主题感兴趣可以提出来，可以在讨论完aCaMKII后展开讨论（-1. 其他 和-2各种LTP纪录的protocol方法集锦我从现在开始积累，不能提前）。

另外，毕竟和LTP相关的研究太广泛了，一个人的力量有限，我一个人写完这么多方面速度可能和蜗牛相比，有兴趣的战友我们可以共同完成这个主题，每人分担其中的一个或几个方面的总结。

关于LTP的具体实验问题的讨论，如果有问题的战友可以直接跟帖提出问题，我会一一回贴回答。

随着神经科学的发展，神经电生理技术作为检测细胞/组织功能的一个实验手段，越来越受到众多学者们的重视。考虑到做LTP相关实验的战友越来越多，为此，我们特别邀请bluebacopa战友开一个专题讨论，bluebacopa在神经电生理方面有很多经验和体会，也很愿意和大家交流，希望战友们积极参与讨论！
我们对bluebacopa表示感谢！

对于神经生物学这一领域小弟是新手，问几个比较低级的问题，望大虾不要见笑。

1.Hebb的那句话"When one cell repeatedly assists in firing another, the axon of the first cell
   develops......"里，assist in firing another可否解释一下是怎样一种现象？

2.LTP被认为是学习和记忆的神经基础的根据何在？

不错丫！LTP作为促智药物的筛选指标之一，是否有这方面的成功范例呢......？！与迷宫实验结合一直是我的关注。

引用：

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原文由 charlesliu 发表于 2006-4-18 21:41:58 :

对于神经生物学这一领域小弟是新手，问几个比较低级的问题，望大虾不要见笑。

1.Hebb的那句话"When one cell repeatedly assists in firing another, the axon of the first cell
   develops......"里，assist in firing another可否解释一下是怎样一种现象？

2.LTP被认为是学习和记忆的神经基础的根据何在？

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1. "Assist in firing another" in the first paragraph can be explained by the second paragraph which has been translated in Chinese based on 《惊人的假说--灵魂的科学探索》 (弗兰西斯.克里克 著).fficeffice" />

    “当细胞A的一个轴突和细胞B 很近，足以对它产生影响，并且持久地、不断地参与了对细胞B 的兴奋，那么在这两个细胞或其中之一会发生某种生长过程或新陈代谢变化，以致于A作为能使B 兴奋的细胞之一，它的影响加强了。” 这个机制以及某些类似规则，现在称为“赫布律”。

2. Hebb's Law was proposed in the studies about "learning and memory" before LTP being discovered and it was good in the logic. Then the discovery of LTP which matched this hypothesis so well makes logic sense to believe "LTP被认为是学习和记忆的神经基础".

 

“当细胞A的一个轴突和细胞B 很近，足以对它产生影响，并且持久地、不断地参与了对细胞B 的兴奋，那么在这两个细胞或其中之一会发生某种生长过程或新陈代谢变化，以致于A作为能使B 兴奋的细胞之一，它的影响加强了。” 这个机制以及某些类似规则，现在称为“赫布律”。

如果持久地、不断地参与了对细胞B 的抑制也是加强吗?

HEBBIAN LEARNING是中NON-SUPERVISER LEARNING，并不能解释LTP里的所有现象。

新生小鼠您做过吗？请教刺激参数

谢谢LZ,论坛需要LZ这样的热心人.
我趁机请教个问题:
全细胞做LTP(比如海马),都说有个rundown的问题,有的文章干脆直接把长时间诱导不出来总结为这个原因,他们的依据是 Malinow 和 Tsien在 Nature上的一篇文章(实际上这个文章有争议,这是题外话).
我想请问:
全细胞LTP有rundown的话,为什么我同样情况取得的封接,做其他实验(Vc, Cc)却没有问题?
谢谢!

rundown可能就是因为记录的时间长的原因。要防止RUNDOWN就只能做PERFORATED PATCH.　还有一个方法就是加ATP/GTP PHOSPHOKINASE这样的防RUNDOWN的内液做全细胞，也有不错的效果。

感谢指点!
这些措施都采用了.我的疑惑就是,记录时间相同,为什么LTP有,而VC,而CC 却没有.

rundown可能就是因为记录的时间长的原因。要防止RUNDOWN就只能做PERFORATED PATCH.　还有一个方法就是加ATP/GTP PHOSPHOKINASE这样的防RUNDOWN的内液做全细胞，也有不错的效果。
thinker 发表于 2009-9-29 00:31