Introductory Chapter: Mechanisms and Function of Synaptic Plasticity

ABSTRACT

Many everyday experiences such as reading a book like this one, classroom learning, drug ­taking,­ or­ stressful­ situations­ can­ result­ in­ changes­ of­ our­ brain­ at­ different­ levels.­ These changes ­can­manifest­themselves ­in­  altering ­both­ the ­structure­ and­ function ­of­ neural­­ circuits .­Neural circuits are built by neurons, which form points of contacts with each other, the synapses .­A­given­neuron ­can ­form­ thousands of­ synapses ­on ­its ­ dendrites, ­cell­ body­ and axon, and through synaptic transmission, communicates information with other neurons in­ the­ nervous­ system.­ It­ is­ at­ the­ synapses­ that­ changes­ in­ brain­ function­ occur­  throughmodifcation­of­synaptic ­transmission­ termed­ synaptic­ plasticity ­(reviewed­ in­).­Below ,­a description of synaptic plasticity is provided in terms of its historical context, mechanisms of its ­different ­forms ,­and­  directions ­of ­research ­on­synaptic ­plasticity.

INTRODUCTION

The­term­plasticity­has­its­origin­in­science­more­than­100­years­ago­and­has­been­atributed­tothe famous Spanish   scientist and founder of modern neuroscience Santiago Ramón y Cajal  .­His idea that the brain can store information by modifying synaptic connections was expressed in 1894 , even 3 years before Charles Sherrington introduced the term synapse for connections between neurons .­Subsequently ,­Ramón­ y­ Cajal­ discovered­ that­ neurons­ are ­unique entities and synapses are the points of communication between them,  the neuron doctrine .­Itwas also Ramón y Cajal who insisted that small spiny protrusions of dendrites,  dendritic spines, were not an artifact but real and that they have a key role in mediating synaptic connectivity. The­ idea ­and­ concept­ of­ synaptic­ plasticity­ gained­ prominence­ in­ the ­late­1940 s­with ­pioneering work by the Polish neurophysiologist Konorski and the Canadian psychologist Hebb .­ Konorski­ described­ plasticity­ as­ “permanent­ functional­ transformations,”­ and­ Hebbatributed­ testable­ physiologic­ characteristics­ to­ synaptic­ plasticity­ .­ Synaptic­ ­plasticity means that the connections between nerve cells in the brain are not static but can undergo changes ,­they­ are ­plastic .­Mammalian ­brains­ are ­remarkably ­plastic,­which ­implies­ an­ abilityto modify existing neural circuits and to alter future behavior, emotions, and responses to sensory input .­Synaptic­ plasticity ­refers­ to­ activity-dependent­ changes ­in­ the­ efcacy ­of synaptic communication and has been proposed to be critically involved in the remarkable capacity of the brain to translate transient experiences into apparently unlimited numbers of memories ­that­ can ­last ­for­many­ years. Even though the notion of synaptic plasticity dates back to the end of the nineteenth century, it took­almost­80 ­years­ before­ experimental ­evidence­ was ­obtained ­to ­demonstrate ­that ­­synapses are capable of long-lasting changes in synaptic strength.

چکیده

بسیاری از تجربیات روزمره مانند خواندن یک کتاب مانند این، یادگیری کلاس درس، مصرف مواد مخدر یا شرایط استرس زا ممکن است منجر به تغییر مغز ما در سطوح مختلف شود. این تغییرات می تواند در تغییر ساختار و عملکرد مدارهای عصبی تاثیر بگذارد. با استفاده از نورون ها، که نقاط ارتباطی با یکدیگر را تشکیل می دهند، سیناپس ها. Aivenneuron می تواند هزاران سیناپس در دندریت ها، بدن سلولی و آکسون خود ایجاد کند و از طریق انتقال سیناپسی، اطلاعات را با دیگر نورون ها در سیستم عصبی ارتباط می دهد. این در سیناپس ها است تغییرات در عملکرد مغز بوسیله تغییر شکل انتقال سیناپسی به نام پراکندگی سیناپسی رخ می دهد (بررسی شده در . در عین حال، توصیف پلاستیسیته سیناپسی از لحاظ دیدگاه تاریخی آن، مکانیزم های شکل های متفاوت آن و جهت ها از تحقیق بر روی پلاستیسیته پلاستیک.

مقدمه

Thetermplasticityhasitsorigininscients بیش از 100 سال است که توسط دانشمند معروف اسپانیایی و بنیانگذار علوم اعصاب مدرن است. سانتیاگو Ramón y Cajal. این ایده که مغز می تواند اطلاعات را با تغییر اتصالات سیناپسی ذخیره کند، در سال 1894، حتی 3 سال پیش، پیش از آنکه چارلز شرینگتون اصطلاح سیناپس را برای ارتباط بین نورون معرفی کرد، بیان شد. کجال کشف کرد که نورون ها منحصر به فرد هستند و سیناپس نقاط ارتباط بین آنها، دکترین عصبی است. همچنین رامون یك كاجال كه اصرار داشت كه پیشانی های كوچك كوچك دندریت ها، ستون های دندریتیك، مصنوعی نیستند، اما واقعی هستند و كلیدی دارند نقش در واسطه اتصال سیناپسی. ایده و مفهوم انعطاف پذیری سیناپسی در اواخر دهه 1940، کار پیشگام توسط کورورسکی، روانپزشک نانوفارسی لهستان و هاب روانشناس کانادایی، کورسکی پلاستیک را “تحولات کارکردی دائمی” توصیف کرد و خصوصیات فیزیولوژیکی قابل تست را به پلاستیک سیناپتیسم نشان داد. ارتباط بین سلول های عصبی در مغز ثابت نیست، اما می تواند تغییر کند، آنها پلاستیک هستند. مغز مامالی پتانسیلی است که به معنای توانایی تغییر دادن مدارهای عصبی موجود و تغییر رفتار، احساسات و پاسخ های آینده به ورودی های حسی است. تغییرات وابسته به فعالیت در اثربخشی ارتباطات سیناپسی است و پیشنهاد شده است که به شدت در ظرفیت قابل توجه مغز درگیر ترجمه تجربیات گذرا به ظاهرا نامحدود تعداد خاطراتی که می تواند به مدت چند سال ادامه یابد. با وجودی که مفهوم انعطاف پذیری سیناپسی به پایان قرن نوزدهم می رسد، تقریبا 80 سال قبل از اینکه شواهد تجربی برای نشان دادن اینکه سیناپس ها قادر به تغییرات طولانی مدت در قدرت سیناپسی هستند، به دست آمد.

Year: 2016

Publisher: SPRINGER

By : Thomas Heinbockel

File Information: English Language/ 204 Page / size: 11.59 MB

Download 

سال : 1395

ناشر : SPRINGER

کاری از : توماس هینبوکل

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 204 صفحه / حجم : MB 11.59

لینک دانلود