Learning, memory and synaptic plasticity:
The regional, cellular and molecular basis of learning and memory.
یادگیری، حافظه و انعطاف پذیری سیناپسی:
اساس جایگاهی، سلولی و مولکولی یادگیری و حافظه
[شما با کدام ویژگی‌ها به حافظه‌تان وصل هستید؟ بینایی، شنوایی، لامسه، بویایی و…. داستان خمیازه چه بود؟ سیستم کولینرژیک تحریک می‌شود!!!؛ در هیپنوتیزم هم که نوعی خواب است سیستم کولینرژیک درگیر است.آن کسی که خواب می‌کند باعث تحریک سیستم کولینرژیک فرد می‌شود؛ بیشتر خواب شونده موثر است یاخواب کننده؟ فکر کنم خواب شونده تاثیر دارد. خواب کننده بیشتر شعبده بازی می‌کند؛ در ADHD داروهای محرک Stimulants مثل آمفتامین و مت‌آمفتامین تجویز می‌شود و در درمان اوتیسم و ADHD از داروهای بیماری‌های دیگر استفاده می‌شود بسته به علائم این اختلالات. تصور می‌شود ضمن یاد گرفتن ارتباط بین نورون‌ها زیاد می‌شود به عبارت دیگر ضمن یاد گرفتن نوروترانسمیترها آزاد می‌شوند و ارتباط بین نورون‌ها را زیاد می‌کنند به همین خاطر نوشته شده Learning, memory and synaptic plasticity که synaptic plasticity ارتباط بین نورونی است.]
Memory as Information Processing
Encoding
Getting information into the cognitive system by translating it into a neural code the brain processes
Storage
Retaining information over time
Retrieval
Pulling information out of storage
حافظه به عنوان پردازش اطلاعات
رمزگذاری
دریافت اطلاعات به سیستم شناختی با تبدیل آن به یک کد عصبی که مغز پردازش می‌کند
ذخیره سازی
حفظ اطلاعات در طول زمان
بازیابی
بیرون کشیدن اطلاعات از فضای ذخیره سازی
[حافظه چیست؟]Three Component Model of Memory
مدل سه جزئی حافظه
What memories do you associate with this image?
چه خاطراتی را با این تصویر تداعی می‌کنید؟
[ساندویچ حافظه: با دیدن این سیستم کولینرژیک تحریک می‌شود!! از تمام حواس انسان استفاده می‌کند و می‌تواند آنها را وارد حافظه کند.]
Types of Memory
Declarative
Includes factual knowledge
Episodic memory
(e.g. events)
Concerns personal experiences
Semantic memory
(e.g. this is a dog)
General factual knowledge about the world; language
Procedural
Reflected in skills and actions
e.g. playing tennis
انواع حافظه
حافظه آشکار، حافظه صریح و حافظهٔ اخباری
شامل دانش واقعی است
حافظه اپیزودیک
(به عنوان مثال رویدادها)
به تجربیات شخصی مربوط می‌شود
حافظه معنایی
(مثلاً این یک سگ است)
دانش واقعی عمومی‌در مورد جهان؛ زبان
حافظه ناآشکار، حافظه ضمنی یا حافظه روندی
در مهارت‌ها و اقدامات منعکس شده است
به عنوان مثال، بازی تنیس
[Declarative شامل fact و episodic مثل حادثه‌هاست.]The Biology of Memory
Hippocampus and cerebral cortex
Involved in encoding long-term declarative memories
Thalamus
Thalamic damage can produce severe amnesia
Amygdala
Encodes emotionally arousing and disturbing aspects of events
Cerebellum
Plays an important role in the formation of procedural memories
زیست شناسی حافظه
هیپوکامپ و قشر مغز
در رمزگذاری حافظه‌های اخباری بلند مدت نقش دارد
تالاموس
آسیب تالاموس می‌تواند باعث فراموشی شدید شود
آمیگدال
جنبه‌های هیجانی و آزاردهنده رویدادها را رمزگذاری می‌کند
مخچه
نقش مهمی‌در شکل گیری خاطرات ناآشکار دارد
[هر یک از انواع حافظه به کدام بخش‌های مغز وصل است؟]The Biology of Memory
How are memories formed?
Presynaptic neurons increase release of neurotransmitters, and postsynaptic neurons become more receptive by developing additional branches on their dendrites (Trommald et al., 1996)
زیست شناسی حافظه
خاطرات چگونه شکل می‌گیرند؟
نورون‌های پیش سیناپسی آزاد شدن انتقال دهنده‌های عصبی را افزایش می‌دهند و نورون‌های پس سیناپسی با ایجاد شاخه‌های اضافی روی دندریت‌های خود پذیرای بیشتری می‌شوند (ترومالد و همکاران، ۱۹۹۶).
[با ریلیز نوروترانسمیتر از نورون پیش سیناپسی و رسیدن آن به یاخته پس سیناپسی، synaptic plasticity رخ می‌دهد.]
Pharmacological Modulation of Memory Induction
▪️This research is important for two reasons:
a. It helps elucidate the role of various neurotransmitter systems in learning and memory.
b. It provides potential agents of use in treatment of age associated memory disorders.
مدولاسیون دارویی القای حافظه
▪️این تحقیق به دو دلیل حائز اهمیت است:
a. این به روشن شدن نقش سیستم‌های انتقال دهنده عصبی مختلف در یادگیری و حافظه کمک می‌کند.
b. این عوامل به صورت بالقوه استفاده در درمان اختلالات حافظه مرتبط با سن را فراهم می‌کند.
[هنوز نتونستیم حافظه را درک کنیم!!!]Basic assumptions about learning and memory.
▪️Memory is stored and retrieved by the brain
▪️Memory involves networks of neurons
▪️Learning is attributable to synaptic plasticity.
Plasticity is a change in the strength of a synapse.
Synaptic strength is the ability of an action potential arriving at a pre-synaptic terminal to influence the post-synaptic neuron
مفروضات اساسی در مورد یادگیری و حافظه
▪️حافظه توسط مغز ذخیره و بازیابی می‌شود
▪️حافظه به شبکه‌هایی از نورون‌ها وابسته است.
▪️یادگیری به انعطاف پذیری پذیری سیناپسی نسبت داده می‌شود.
پلاستیسیته تغییر در قدرت سیناپس است.
قدرت سیناپسی توانایی یک پتانسیل عمل است که به پایانه پیش سیناپسی می‌رسد تا بر نورون پس سیناپسی تأثیر بگذارد.
[حافظه یعنی synaptic plasticity]Key questions that need to be answered.
▪️What are the mechanisms underlying plastic changes in brain neuroanatomy?
▪️ Which neural connections subserve learning and memory?
▪️ Which transmitters are involved in learning and memory?
▪️ What are the cellular and molecular events underlying learning and memory?
سوالات کلیدی که باید به آنها پاسخ داده شود.
▪️ مکانیسم‌های اساسی تغییرات انعطاف پذیری در نوروآناتومی‌مغز چیست؟
▪️ کدام اتصالات عصبی برای یادگیری و حافظه سودمند هستند؟
▪️ کدام انتقال‌دهنده‌ها در یادگیری و حافظه نقش دارند؟
▪️ رویدادهای سلولی و مولکولی زیربنای یادگیری و حافظه چیست؟
Measuring synaptic strength experimentally
اندازه گیری قدرت سیناپسی به صورت تجربی
Measuring synaptic strength experimentally
اندازه گیری قدرت سیناپسی به صورت تجربی
Synaptic Strength
The strength of a synapse is dependent upon a combination of pre and post-synaptic mechanisms
Synaptic strength can be INCREASED by increasing:-
۱) neurotransmitter release
۲) post-synaptic sensitivity to a given amount of neurotransmitter
Synaptic strength can be DECREASED by decreasing:-
۱) neurotransmitter release
۲) post-synaptic sensitivity to a given amount of neurotransmitter
قدرت سیناپسی
قدرت سیناپس به ترکیبی از مکانیسم‌های پیش و پس سیناپسی بستگی دارد.
قدرت سیناپسی را می‌توان با افزایش موارد زیر افزایش داد:
۱) آزادسازی ناقل عصبی
۲) حساسیت پس سیناپسی به مقدار معینی از انتقال دهنده عصبی
قدرت سیناپسی را می‌توان با کاهش موارد زیر کاهش داد:
۱) آزادسازی ناقل عصبی
۲) حساسیت پس سیناپسی به مقدار معینی از انتقال دهنده عصبی
Molecular Anatomy of Neurotransmission
Neurotransmitters
“Classical”
Amino acids – glutamate and GABA
Amines – dopamine, noradrenaline
Acetylcholine
۵-HT (serotonin)
Purines – ATP
“Modulatory”
Peptides – opioids, 100s more
Lipids – endocanabinoids
Gases – nitric oxide
آناتومی‌مولکولی انتقال عصبی
انتقال دهنده‌های عصبی
“کلاسیک”
اسیدهای آمینه – گلوتامات و گابا
آمین‌ها – دوپامین، نورآدرنالین
استیل کولین
۵-HT (سروتونین)
پورین‌ها – ATP
“تعدیلی”
پپتیدها – مواد افیونی، ۱۰۰s more
لیپیدها – اندوکانابینوئیدها
گازها – اکسید نیتریک
[نوروترانسمیترها و نورمدولاتورهای موثر در حافظه؛ حشیش وـــ اندوکانابینوئید هستند. اندوکانابینوئید، کانابینوئید داخل مغزی هستند خارج از مغز هم کانابینوئید داریم]
Release of Neurotransmitters
Neurotransmitter release is controlled by interactions between phosphoproteins in the vesicle membrane, cytoplasm and plasma membrane.
Phosphorylation of phosphoproteins controlled by many kinases and phosphatases
e.g. kinases: PKA, PKC, CaMKII
phosphatases: calcineurin, Ca2+/ CaM-a activated phosphatase
Kinases enhance release
Phosphatases decrease release
آزادسازی انتقال دهنده‌های عصبی
آزادسازی انتقال دهنده‌های عصبی توسط برهمکنش‌های بین فسفوپروتئین‌ها در غشای وزیکول، سیتوپلاسم و غشای پلاسما کنترل می‌شود.
فسفوریلاسیون فسفوپروتئین‌های کنترل شده توسط بسیاری از کینازها و فسفاتازها
به عنوان مثال، کینازها: PKA، PKC، CaMKII
فسفاتازها: کلسینورین، Ca2+/ CaM-a activated phosphatase
کینازها ترشح را افزایش می‌دهند
فسفاتازها ترشح را کاهش می‌دهند
Important Receptors involved in Memory
Ionotropic
Open ion channels – ۴-۵ subunits. Elicit rapid changes in membrane excitability. 1-10ms
e.g. for glutamate, NMDA, AMPA and kainate
Metabotropic
Activate G-proteins. 7 transmembrane domains. Couple to many effectors e.g. ion channels, adenylyl cyclase. Elicit slower responses in cells. 100ms +
e.g. mGluRs1-8
گیرنده‌های مهم درگیر در حافظه
یونوتروپیک
کانال‌های یونی باز – ۵-۴ زیر واحد. ایجاد تغییرات سریع در تحریک پذیری غشا. ۱۰-۱ میلی‌ثانیه
به عنوان مثال، برای گلوتامات، NMDA، AMPA و کاینات
متابوتروپیک
پروتئین‌های G را فعال می‌کند. ۷ دامین عرض غشایی. جفت شده با بسیاری از عوامل به عنوان مثال. کانال‌های یونی، آدنیلیل سیکلاز. ایجاد پاسخ‌های کندتر در سلول‌ها. ۱۰۰ میلی ثانیه +
به عنوان مثال، mGluRs1-8
Neurotransmitter interactions modify synaptic strength
فعل و انفعالات انتقال دهنده‌های عصبی قدرت سیناپسی را تغییر می‌دهند
Neurotransmitter interactions modify synaptic strength
فعل و انفعالات انتقال دهنده‌های عصبی قدرت سیناپسی را تغییر می‌دهند
Neurotransmitter interactions modify synaptic strength
فعل و انفعالات انتقال دهنده‌های عصبی قدرت سیناپسی را تغییر می‌دهند
Synaptic Plasticity
Long Term Potentiation
Long Term Depression
LTP
A sustained increase in synaptic strength elicited by increased activity in that synapse.
LTD
A sustained decrease in synaptic strength elicited by increased [!!!!!] activity in that synapse.
انعطاف‌پذیری همایه‌ای یا پلاستیسیته سیناپسی
تقویت طولانی مدت (LTP)
تضعیف طولانی مدت (LTD)
LTP
افزایش پایدار در قدرت سیناپسی ناشی از افزایش فعالیت در آن سیناپس.
LTD
کاهش پایدار در قدرت سیناپسی ناشی از افزایش [!!!!] فعالیت در آن سیناپس. [پرسش خودم: کاهش یا افزایش؟!]
Long Term Potentiation
A short burst of high frequency stimulation (100Hz) of a synapse increases subsequent post-synaptic excitation for hours, perhaps days.
تقویت طولانی مدت
یک جریان هجومی‌کوتاه از تحریک فرکانس بالا (۱۰۰ هرتز) یک سیناپس، تحریک پس سیناپسی بعدی را برای ساعت‌ها، شاید چند روز افزایش می‌دهد.
Long Term Potentiation
تقویت طولانی مدت
Long Term Potentiation
تقویت طولانی مدت
Long Term Potentiation
Probably occurs in all excitatory pathways
Induced by activation of post-synaptic NMDA receptors
pre and post-synaptic mechanisms,
i.e. increased pre-synaptic release of glutamate, and,
increased post-synaptic sensitivity to glutamate
Thus, there must be a retrograde messenger.
تقویت طولانی مدت
احتمالاً در تمام مسیرهای تحریکی رخ می‌دهد
ناشی از فعال شدن گیرنده‌های NMDA پس سیناپسی
مکانیسم‌های پیش سیناپسی و پس سیناپسی، یعنی افزایش آزادسازی پیش سیناپسی گلوتامات، و افزایش حساسیت پس سیناپسی به گلوتامات
بنابراین، باید یک پیام رسان واپسگرا (رتروگراد) وجود داشته باشد.
Long Term Potentiation
What is the retrograde messenger?
Nitric oxide (NO)
Produced by NMDA receptor activation
Increases glutamate release
Arachidonic acid (AA)
PLA2 inhibition blocks LTP
AA increases glutamate release
تقویت طولانی مدت
پیام رسان رتروگراد چیست؟
اکسید نیتریک (NO)
تولید شده توسط فعال سازی گیرنده NMDA
ترشح گلوتامات را افزایش می‌دهد
اسید آراشیدونیک (AA)
مهار PLA2 (فسفولیپاز A2)، تقویت طولانی مدت (LTP) را مسدود می‌کند
AA باعث افزایش ترشح گلوتامات می‌شود
Long Term Potentiation
What causes pre-and post-synaptic changes?
RAPID
NMDA receptors elevate intracellular calcium and activate kinases e.g. PKC and CaMKII
Increased post-synaptic sensitivity
Kinases phosphorylate AMPA receptors and lead to enhanced ion flow
AMPA receptors move to the synapse
Increased pre-synaptic release
Kinases phosphorylate phosphoproteinn in vesicles, mobilises vesicles
تقویت طولانی مدت
چه چیزی باعث تغییرات پیش سیناپسی و پس از سیناپسی می‌شود؟
سریع
گیرنده‌های NMDA کلسیم داخل سلولی را بالا می‌برند و کینازهایی مانند PKC و پروتئین کیناز وابسته به کلسیم-کالمودولین (CaMKII) را فعال می‌کنند.
افزایش حساسیت پس سیناپسی
کینازها گیرنده‌های AMPA را فسفریله کرده و منجر به افزایش جریان یون می‌شوند
گیرنده‌های AMPA به سمت سیناپس حرکت می‌کنند
افزایش انتشار پیش سیناپسی
کینازها فسفوپروتئین موجود در وزیکول‌ها را فسفریله کرده و وزیکول‌ها را به حرکت در می‌آورد
Long Term Potentiation
What causes pre-and post-synaptic changes?
LONG TERM
NMDA receptors elevate intracellular calcium and modulate gene expression
Protein synthesis
Increase in synaptic vesicle proteins
Increase in AMPA receptor number
Increase in number of synapses
تقویت طولانی مدت
چه چیزی باعث تغییرات پیش سیناپسی و پس سیناپسی می‌شود؟
بلند مدت
گیرنده‌های NMDA کلسیم داخل سلولی را بالا می‌برند و بیان ژن را تعدیل می‌کنند
سنتز پروتئین
افزایش پروتئین‌های وزیکول سیناپسی
افزایش تعداد گیرنده AMPA
افزایش تعداد سیناپس‌ها
[NMDA و گلوتامات نقش دارند.]Long Term Depression
High frequency stimulation (100Hz) of a synapse decreases post-synaptic excitation
تضعیف طولانی مدت
تحریک فرکانس بالا (۱۰۰ هرتز) یک سیناپس باعث کاهش تحریک پس سیناپسی می‌شود
Long Term Depression
Probably occurs in all excitatory pathways
Induced by activation of post-synaptic mGlu receptors
Pre and post-synaptic mechanisms,
i.e. decreased pre-synaptic release of glutamate, and,
decreased post-synaptic sensitivity to glutamate
Mechanism opposite to LTP involves activation of phosphatases
تضعیف طولانی مدت
احتمالاً در تمام مسیرهای تحریکی رخ می‌دهد
ناشی از فعال شدن گیرنده‌های mGlu پس سیناپسی
مکانیسم‌های پیش سیناپسی و پس سیناپسی، یعنی کاهش آزادسازی پیش سیناپسی گلوتامات، و کاهش حساسیت پس سیناپسی به گلوتامات
مکانیسم مخالف LTP شامل فعال شدن فسفاتازها است
Role of non-glutamatergic transmission in: Synaptic Plasticity
Any neurotransmitter than can modulate the effects of glutamate can potentially affect synaptic plasticity
Thus activation of receptors for
GABA
benzodiazepines
cannabinoid
۵-HT
opioids
DECREASES glutamate effects and LTP and LTD
Thus activation of receptors for
ACh
INCREASES glutamate effects and LTP and LTD
نقش انتقال غیر گلوتاماترژیک در: انعطاف پذیری سیناپسی
هر انتقال دهنده عصبی که بتواند اثرات گلوتامات را تعدیل کند می‌تواند به طور بالقوه بر انعطاف پذیری سیناپسی تأثیر بگذارد
بنابراین فعال شدن گیرنده‌ها برای
گابا، بنزودیازپین‌ها، کانابینوئید، سروتونین، مواد افیونی
اثرات گلوتامات و LTP و LTD را کاهش می‌دهد.
بنابراین فعال شدن گیرنده‌ها برای
ACh
اثرات گلوتامات و LTP و LTD را افزایش می‌دهد.
Amnesia
Specific defect in declarative memory-
other functions preserved
Types of Amnesia
Retrograde
Loss of stored memories
Anterograde
Inability to form new memory
Infantile
People typically don’t have memories of events occurring before age 4
فراموشی
نقص خاص در حافظه اخباری – عملکردهای دیگر حفظ شده است
انواع فراموشی
رتروگراد
از دست دادن حافظه‌های ذخیره شده
انتروگراد
ناتوانی در ایجاد حافظه جدید
در دوران کودکی
افراد معمولاً خاطراتی از وقایع قبل از ۴ سالگی ندارند
Clinical implications
Amnesia
Types
Anterograde
Retrograde
Clinical presentation
Alzheimer’s disease (AD) and other dementias
Korsakoff’s syndrome
Drug-induced memory problems
پیامدهای بالینی
فراموشی
انواع
انتروگراد
رتروگراد
تظاهرات بالینی
بیماری آلزایمر (AD) و سایر زوال عقل
سندرم کورساکوف
مشکلات حافظه ناشی از دارو
[Amnesia چیست؛ انواع Amnesia چیست؟]Clinical implications
Drug-induced memory problems
Anterograde amnesia
▪️Anti-cholinergic in Parkinson’s disease
▪️Benzodiazepines, anxiolytics, jet-lag, pre-operative
▪️Aneasthesia, ketamine
▪️Alcohol
▪️Drugs of abuse, ecstasy, cannabis, PCP
All these agents reduce LTP and/or LTD
پیامدهای بالینی
مشکلات حافظه ناشی از دارو
فراموشی پیش گستر
▪️ آنتی کولینرژیک در بیماری پارکینسون
▪️ بنزودیازپین‌ها، ضد اضطراب، جت لگ (پرواز زدگی)، قبل از عمل جراحی
▪️ بیهوشی، کتامین
▪️ الکل
▪️ مواد مخدر، اکستازی، ماری جوانا، PCP
همه این عوامل LTP و/یا LTD را کاهش می‌دهند
[پرواززدگی یا جت لگ (Jet lag) یک وضعیت فیزیولوژیک است که از تغییرات ریتم شبانه‌روزی بدن اتفاق می‌افتد و ناشی از مسافرت‌های طولانی (از شرق به غرب یا برعکس) است که در آن تنظیم خواب فرد به علت اختلاف ساعت مبدأ با مقصد پرواز به هم می‌ریزد.]
Clinical implications
Korsakoff’s syndrome
▪️Anterograde amnesia
▪️Retrograde, especially recent past
▪️Confabulations
Inability to coordinate learning and memory process due to damage, often alcohol-induced, to mamillary bodies
پیامدهای بالینی
سندرم کورساکوف
▪️فراموشی پیش گستر (انتروگراد)
▪️پس گستر (رتروگراد)، به خصوص گذشته اخیر
▪️افسانه‌سازی یا افسانه‌بافی [به معنی پر کردن ناخودآگاه فواصل حافظه با تجارب غیر واقعی و خیالی است]
ناتوانی در هماهنگی فرآیند یادگیری و حافظه به دلیل آسیب به اجسام پستانی، اغلب ناشی از الکل
Clinical implications
Alzheimer’s disease
Retrograde and anterograde amnesia probably due to substantial damage to temporal lobe structures
پیامدهای بالینی
بیماری آلزایمر
فراموشی رتروگراد و انتروگراد احتمالاً به دلیل آسیب قابل توجه به ساختارهای لوب تمپورال است.
Clinical implications
Alzheimer’s disease
Retrograde and anterograde amnesia probably due to substantial damage to temporal lobe structures
Enhancement of cholinergic transmission can help anterograde amnesia
mGluR agonists, cannabinoid antagonists being developed
AD mice have decreased LTP
پیامدهای بالینی
بیماری آلزایمر
فراموشی رتروگراد و انتروگراد احتمالاً به دلیل آسیب قابل توجه به ساختارهای لوب تمپورال است.
افزایش انتقال کولینرژیک می‌تواند به فراموشی پیش گستر کمک کند
آگونیست‌های mGluR، آنتاگونیست‌های کانابینوئید در حال توسعه هستند
موش‌های آلزایمری LTP را کاهش داده اند
Conclusions
Learning and memory problems are common in medical practice.
Side effects of manipulating many neurotransmitter systems may include learning and memory problems.
Learning and memory involve interactions between many brain regions and many neurotransmitter receptors.
Complex molecular events offer opportunities to enhance memory processes in disease states
نتیجه گیری
مشکلات یادگیری و حافظه در اقدامات پزشکی رایج است.
عوارض جانبی دستکاری بسیاری از سیستم‌های انتقال دهنده عصبی ممکن است شامل مشکلات یادگیری و حافظه باشد.
یادگیری و حافظه شامل تعامل بین بسیاری از مناطق مغز و بسیاری از گیرنده‌های انتقال دهنده عصبی است.
رویدادهای مولکولی پیچیده فرصت‌هایی را برای تقویت فرآیندهای حافظه در حالت‌های بیماری ارائه می‌دهند
AGENTS EVALUATED FOR THE EFFECTS ON INDUCTION:
Acetylcholine (agonists): This is an hypothesis that deals specifically with dementia. It is supported by:
۱. Cholinergic blocking agents (scopolamine) disrupts working memory
۲. Alzheimer’s patients show depleted forebrain levels of Ach.
Tacrin and Aricept have been approved for treatment of AD.
Both of these are anticholinesterases, which indicaters an agonistic effect on ACh transmission.
عوامل ارزیابی شده برای اثرات بر القاء:
استیل کولین (اگونیست): این یک فرضیه است که به طور خاص با زوال عقل سروکار دارد. توسط:
۱. عوامل مسدود کننده کولینرژیک (اسکوپولامین) حافظه فعال را مختل می‌کند.
۲. بیماران آلزایمر کاهش سطح استیل کولین در مغز پیشین را نشان می‌دهند
تاکرین و آریسپت (دونپزیل) برای درمان آلزایمر (AD) تایید شده اند. هر دوی اینها آنتی کولین استراز هستند که نشان دهنده اثر آگونیستی بر انتقال استیل کولین (ACh) است.
Interaction of Neutransmitters
with
Acetylcholine in
Learning and Memory
برهمکنش نوترنسمیترها با استیل کولین در یادگیری و حافظه
Dopamine and Ach interaction
تعامل استیل کولین و دوپامین
lateral septal area: LSA, Middle septal area: MSA, nucleus basalis of Meynert: NBM, Ventral tegmental area: VTA, substantia nigra: SN
[MSA استیل کولین ترشح می‌کند.]Dopamine
▪️A critical role in stimulus reinforcement learning
▪️Levels of dopamine in prefrontal cortex decrease dramatically in advanced age which correlates with age-associated memory disorder.
▪️Infusion of DA antagonists into PFC impairs performance on working memory task.
▪️Lesions of dopaminergic system impairs memory.
دوپامین
▪️نقش مهمی‌در یادگیری تقویتی محرک
▪️سطح دوپامین در قشر پره‌فرونتال در سنین بالا به طور چشمگیری کاهش می‌یابد که با اختلال حافظه مرتبط با سن مرتبط است.
▪️تزریق آنتاگونیست‌های دوپامین (DA) به کورتکس پره‌فرونتال (PFC) عملکرد حافظه کاری را مختل می‌کند.
▪️ضایعات سیستم دوپامینرژیک حافظه را مختل می‌کند.
NE and Ach interaction
تعامل استیل کولین و نوراپی نفرین
locus coeruleus: LC
Noradrenergic system
▪️Interaction between Ne & Ach systems may decrease memory.
▪️Depletion of Ne levels reduces memory.
▪️Since adrenoceptor antagonists cannot impair memory, it seems Ne system as a little influence on memory.
▪️This system may associated with age-related decline of memory.
▪️α۲-agonist (Clonidine) reverses the impairment of memory in monkeys (α۲ presynaptic).
سیستم نورآدرنرژیک
▪️ تعامل بین سیستم‌های نوراپی‌نفرین و استیل کولین ممکن است حافظه را کاهش دهد.
▪️ کاهش سطح نوراپی نفرین باعث کاهش حافظه می‌شود.
▪️ از آنجایی که آنتاگونیست‌های گیرنده آدرنرژیک نمی‌توانند حافظه را مختل کنند، به نظر می‌رسد که سیستم نوراپی نفرین تاثیر کمی بر حافظه دارد.
▪️ این سیستم ممکن است با کاهش حافظه مرتبط با افزایش سن همراه باشد.
▪️ آگونیست α۲ (کلونیدین) اختلال حافظه را در میمون‌ها معکوس می‌کند (α۲ پیش سیناپسی).
۵-HT and Ach interaction
تعامل استیل کولین و سروتونین
[سپتوم هم استیل کولین ترشح می‌کند.]Serotonergic system
▪️Dysfunction of 5-HT system in AD has been described.
▪️The role of 5-HT in cognition is not known.
▪️Raphe lesion may change and delay learning (in some models).
▪️۵-HT۱A in Ach terminals decreases Ach release.
▪️Nicotinic receptor stimulation may alter 5-HT turnover.
▪️Interaction between 5-HT & Ach may involve in age-related decline of memory.
سیستم سروتونرژیک
▪️ اختلال عملکرد سیستم سروتونین (۵-HT) در AD شرح داده شده است.
▪️ نقش ۵-HT در شناخت، تشخیص داده نشده است.
▪️ ضایعه رافه ممکن است یادگیری را تغییر دهد و به تاخیر بیاندازد (در برخی مدل‌ها).
▪️ ۵-HT1A در پایانه‌های Ach باعث کاهش آزادسازی Ach می‌شود.
▪️ تحریک گیرنده نیکوتینی ممکن است گردش ۵-HT را تغییر دهد.
▪️ تعامل بین ۵-HT و Ach ممکن است منجر به کاهش حافظه مرتبط با افزایش سن شود.
GABA and Ach interaction
تعامل گابا و استیل کولین
nucleus accumbens: NAC
GABAergic system
▪️GABA agonists decrease Ach turnover in hippocampus.
▪️The injection of GABA antagonist into the amygdala increases memory.
▪️The injection of GABA agonist into the amygdala decreases retention.
▪️Amnesia induced by benzodiazepines is due to GABA receptors.
It has been suggested that GABA may have a role in AD.
سیستم GABAergic
▪️ آگونیست‌های GABA باعث کاهش گردش Ach در هیپوکامپ می‌شوند.
▪️ تزریق آنتاگونیست GABA به آمیگدال باعث افزایش حافظه می‌شود.
▪️ تزریق آگونیست GABA به آمیگدال باعث کاهش حفظ و نگهداری می‌شود.
▪️ فراموشی ناشی از بنزودیازپین‌ها به دلیل گیرنده‌های GABA است.
پیشنهاد شده است که GABA ممکن است در AD نقش داشته باشد
Opioid
▪️The endogenous opioid system is involved in the acquisition and storage of memory.
▪️Morphine decreases process of memory.
▪️Naloxone increases memory.
▪️Opiates decrease Ach & Ne release.
▪️Enkephalins & Endorphins decrease the Ach & Ne turnover, these effects may be induced by GABA system.
مواد افیونی یا اُپیوئید
▪️ سیستم اوپیوئیدی درون‌زا در کسب و ذخیره حافظه نقش دارد.
▪️ مورفین فرآیند حافظه را کاهش می‌دهد.
▪️ نالوکسان حافظه را افزایش می‌دهد.
▪️ مواد افیونی ترشح نوراپی‌نفرین و استیل‌کولین (Ach & Ne) را کاهش می‌دهند.
▪️ انکفالین‌ها و اندورفین‌ها گردش Ach & Ne را کاهش می‌دهند، این اثرات ممکن است توسط سیستم GABA القا شود.
Histaminergic system
▪️ICV injection of histamine decreases retention.
▪️H1 antagonist (Chlorphenilamine) increases retention.
▪️H2 antagonist (Ranitidine) has no effect.
سیستم هیستامینرژیک
▪️ تزریق داخل بطن مغزی (ICV: Intracerebroventricular) هیستامین باعث کاهش حفظ و نگهداری می‌شود.
▪️ آنتاگونیست H1 (کلرفنیلامین) حفظ و نگهداری را افزایش می‌دهد.
▪️ آنتاگونیست H2 (رانیتیدین) هیچ اثری ندارد.
[رانیتیدین دارویی است که کاربرد اصلی آن در درمان زخم معده و گاستریت است؛ کلرفنیرامین در دسته داروهای آنتی هیستامین قرار می‌گیرد که ضد آلرژی عمل کرده و علائمی همچون خارش، سوزش و قرمزی چشم را بهبود می‌بخشد]
CV استاد گرانقدر و دانشمند برتر آقای دکتر محمدرضا زرین دست
