장기강화

 

장기강화(Long-Term Potentiation)

 

 

기억의 저장은 머릿속에 특정한 메모장이 있어서 내용이 새겨진다거나 새로운 세포가 생성되는 것이 아니라 뉴런(신경세포)들 간의 시냅스결합을 통해서 저장되어진다고 여겨진다. 즉 뇌신경계를 이루는 신경세포들이 어떤 자극에 의해 결합을 하고 그러한 신경세포들의 결합 패턴들이 장기간 강화되면 기억이 생성되는 것이다.

 

장기강화(LTP;Long-Term Potentiation)는 자극을 받은 신경세포의 감수성이 장기간 증가하는 것을 말하고 헵 가소성과 더 나아가 연합기억에 대한 시냅스 원리를 연구하기 위한 모델이자 학습과 기억의 주요 세포학적 메커니즘 중 하나이다. 해마 뿐 아니라 대뇌피질, 소뇌, 편도체 등 모든 흥분성 시냅스에서 일어나고 있는 것으로 알려 져 있으며 서로 다른 영역에서의 장기강화 형식은 서로 다르게 이루어 진다. 해마에서 쉐퍼(schaffer collateral)경로에서 장기강화는 NMDA 글루탐산 수용체에 의한 시냅스결합이 관련이 있고 가장 널리 연구 되고 있는 기전이다. 여기에서의 장기강화의 특징은 입력의존성 또는 특정성( Input specificity), 연합성(Associativity), 공동성(Cooperativity)의 세가지가 있다.

 

 

 

좌측 상단 경로 A에 저빈도의 자극을 주었을 때 반응의 강도는 변화가 없다. 저빈도의 자극에 의해서는 장기강화가 일어나지 않은 것이다.

 

우측 상단에서 보면 A의 경로에 고빈도의 자극을 주었을 때 A자극에 대해서는 반응이 강화되어 장기강화가 일어나지만 고빈도 자극이 주어지지 않은 경로 B에 대해서는 장기강화가 일어나지 않는다. 이것은 특정한 경로에 들어오는 자극에 대해서만 반응이 강화되는 입력의존성 또는 특정성( Input specificity)을 말한다.

 

아래의 그림은 경로 A에 저빈도의 자극이 가해짐과 동시에 경로 B에 고빈도 자극이 주어지면 헵의 가소성에 의하여 약한 자극이 강한 자극과 짝지어져서 경로 A, B모두에 대한 반응이 강화되어진다. 이것이 장기강화의 연합성(Associativity)이다.

 

 

 

  공동성(Cooperativity)은 복수의 약한 자극들이 시냅스 후막의 일부에 집중되어 일어나는 경우 이들 자극이 모여서 장기강화를 일으키는 것을 말하며 연합성과 비슷하다고 볼 수 있다.

 

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