Sida 2 . Copyright Erik Boberg

Nucleus Raphe (Serotonin)

Nucleus Basalis Meynert (Acetylkolin)

Na

Depolarisation

Ca

Mg

Förändrat genuttryck

Långtidspotentiering

- Man tror att en del av den cellbiologiska basen för skapandet av minnen är långvariga förändringar i synapsers egenskaper. Dessa sker genom så kallad långtidspotentiering .
- För att initiera dessa förändringar i synapser (plastiska förändringar) så krävs det att både pre- och postsynaptiska neuronet samverkar.
- En stimulering av det presynaptiska neuronet måste leda till en depolarisation av det postsynaptiska för att några förändringar skall kunna ske i synapsen.
- Det krävs ett influx av Ca2+ postsynaptiskt för att initiera förändringarna.
- Man tror att Ca2+ aktiverar PKC som fosforylerar AMPA och andra intracellulära proteiner. Förändringarna leder till ändrade egenskaper hos de fosforylerade jonkanalerna, samt till förändrat genuttryck, med bildandet av fler jonkanaler.
- NMDA-receptorerna släpper in Ca2+ i neuronen.
- NMDA-receptorerna kräver att cellen är depolariserad för att öppnas (alltså måste postsynaptiska cellen depolariseras av AMPA-receptorer för att förändringar skall initieras).
- Vid depolarisation släpper de magnesiumjoner som annars täpper till NMDA-receptorernas Ca-kanaler.

Starka upplevelser

- Sannolikt är det bara vid en extra stark aktivering , till följd av en kraftfullt negativ eller positiv upplevelse, som LTP träder i kraft.
- En aktivering från limbiska systemet , ffa amygdala, är ett sådant stimuli.
- Vanlig ”innötning” , tex när man studerar, ger också förändrat genuttryck i synapser, men med en annan, hittills inte klarlagd, mekanism.

AMPA

NMDA

Andra signalsystem involverade i kognitiva funktioner

Subiculum

Gyrus dentatum

Associativa kortex

Parahippocampala gyrus (entorhinala arean)

Amygdala

Nucleus septalis (ACh)

Nucleus raphe
(5-HT)

Nucleus coeruleus (NE)

Hippocampus funktion

- För att sinnesintryck skall lagras in som ett minne behövs det ofta en tillräckligt stark emotionell anknytning till dem. Detta för att vi ska kunna sålla bland alla intryck vi får när vi bestämmer vilka som skall lagras in. Information om detta får hippocampus troligen av amygdala.
- Hippocampus skapar en karta av vår omgivning. Detta hjälper till i inlärningen. Dels kan vi minnas var vi lagt något, dels kan vi koppla minnena till omgivningen (om man glömmer varför man gick in i ett rum, kan det hjälpa att gå tillbaka till den plats där man fick idén att gå in i rummet).
- Minnen verkar bara lagras tillfälligt i hippocampus. Efter ungefär ett år behövs strukturen inte längre för att lagra eller hämta fram minnet (jfr hippocampus med en CD-brännare).
- Man tror att hippocampus under detta år står i ständig dialog med kortex och på detta sätt präntar in minnena där.
- Troligen bildar minnena nätverk av celler i kortex som har fått synaptiska förändringar och som vart och ett aktiveras för att frammana ett specifikt minne.

Signallering i Hippocampus

- Hippocampus får sina afferenta inputs från bla associationsareor i neokortex. Dessa skickar sensorisk information till entorhinala arean som skickar vidare den genom hippocampus för processing. Afferenta neuron kommer även till hippocampus från amygdala.
- Hippocampus skickar via subiculum sedan efferenta signaler tillbaka till kortex.

- De kortikokortikala glutamaterga banornas signalering regleras av andra signalsubstanser , där ACh är den viktigaste. ACh som kommer från neuron vars cellkroppar ligger i nucleus basalis Meynert anses vara det viktigaste systemet för att hålla hjärnbarken i ”operativt läge”, dvs väl fungerande. Påverkar uppmärksamhet.
- Acetylkolin verkar via nikotinerga receptorer vilka ökar affiniteten hos NMDA-receptorn för glutamat
- Serotonin , NE och dopamin påverkar också de glutaminerga banorna och därmed de kognitiva funktionerna.
- Dessa stödjande system har en mer långsam signallering som ger ett ”grundläge” för de glutamaterga neuronens snabba signallering.
- Även signallering i hippocampus påverkas av ACh (ökar excitabiliteten i hippocampus pyramidala celler), serotonin och NE . Dessa transmittorer underlättar signalleringen mellan de kolinerga neuron som utgör banorna i strukturen. De står för uppmärksamhet och motivation – mycket viktiga saker för effektiv inlärning.