神經(jīng)可塑性的磷酸化模型研究.pdf

1、可塑性(Plasticity)是指在外界環(huán)境條件改變的情況下，諸如生長、發(fā)育、疾病與外傷，組織細(xì)胞有能力改變其自身功能狀態(tài)。神經(jīng)系統(tǒng)可塑性主要是指各種因素和條件的作用下，經(jīng)過一定的時間作用后引起的神經(jīng)系統(tǒng)自我變化。有關(guān)神經(jīng)可塑性的研究對現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展有著很重要的作用，例如腦損傷后的恢復(fù)以及學(xué)習(xí)記憶過程是現(xiàn)今研究最廣泛的神經(jīng)系統(tǒng)可塑性行為。 LTP（Long-term potentiation）和LTD（long-term dep

2、ression）是神經(jīng)細(xì)胞突觸可塑性的兩個主要形式。在刺激信號影響下出現(xiàn)的突觸后細(xì)胞長時間興奮。電位出現(xiàn)長達(dá)數(shù)天乃至數(shù)月的振幅增大現(xiàn)象稱為長時程突觸增強(qiáng)（LTP）。突觸后電位出現(xiàn)長時間的振幅降低現(xiàn)象稱之為長時程突觸減弱（LTD）。 NMDA受體和AMPA受體是位于質(zhì)膜上的兩個谷氨酸受體通道。其中AMPA受體影響著質(zhì)膜的電位，從而控制NMDA受體的開放。NMDA受體是胞內(nèi)2Ca+的主要來源。 在神經(jīng)細(xì)胞中活躍著大量的酶

3、，例如PKA、PKC、CaMKⅡ等。它們的活性受胞內(nèi)濃度的調(diào)節(jié)，同時這些酶可以磷酸化和去磷酸化位于質(zhì)膜上的一些受體通道（如NMDA、AMPA受體通道），從而影響通道的電導(dǎo)率，對可塑性現(xiàn)象的形成起關(guān)鍵作用。2Ca+在此背景下，我的工作采用數(shù)學(xué)模型的方法研究神經(jīng)系統(tǒng)可塑性，以便從質(zhì)膜受體通道磷酸化的角度進(jìn)一步了解神經(jīng)系統(tǒng)可塑性的形成機(jī)制。具體工作如下：考慮到AMPA受體有兩個位點的磷酸化影響其電導(dǎo)率，起磷酸化和去磷酸化作用的酶共有三種，設(shè)計