學(xué)習(xí)和記憶是神經(jīng)元聯(lián)系建立及加強(qiáng)的過程??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)在人腦的海馬體中的興奮性通路上給予高頻率的適宜刺激,能引起突觸后膜電位幅度增大,且這種增強(qiáng)效應(yīng)會維持幾小時甚至數(shù)周,這種突觸傳遞的增強(qiáng)稱作突觸傳遞長時程增強(qiáng)(LTP),其過程如圖所示。
?
注:通道Ⅰ內(nèi)有Mg2?堵塞,只有細(xì)胞膜去極化后,Mg2?才被移除。
回答下列問題:
(1)形成LTP的分子機(jī)制是:興奮性神經(jīng)遞質(zhì)——
谷氨酸
谷氨酸
(物質(zhì))釋放后與突觸后膜上的 通道Ⅰ和通道Ⅱ
通道Ⅰ和通道Ⅱ
結(jié)合。Na?通過通道Ⅱ內(nèi)流引起突觸后膜 去極化
去極化
,實現(xiàn) 化學(xué)-電
化學(xué)-電
的信號轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致通道Ⅰ內(nèi)的鎂離子被移除,Ca2?內(nèi)流,促進(jìn)胞內(nèi)形成Ca2?/CaM結(jié)合體,激活一系列酶。這些酶的作用有:①促進(jìn) 基因表達(dá)
基因表達(dá)
產(chǎn)生通道Ⅱ;②促進(jìn)已合成的通道Ⅱ轉(zhuǎn)移至細(xì)胞膜上
轉(zhuǎn)移至細(xì)胞膜上
;③活化細(xì)胞膜上的通道Ⅱ。
(2)從“安靜突觸”的角度分析,LTP對人類的意義是 使原先缺乏通道Ⅱ的突觸后膜上通道Ⅱ增多,使其能對突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)有反應(yīng),從而增加海馬體神經(jīng)元之間的聯(lián)系
使原先缺乏通道Ⅱ的突觸后膜上通道Ⅱ增多,使其能對突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)有反應(yīng),從而增加海馬體神經(jīng)元之間的聯(lián)系
。
(3)抑郁癥是最常見的精神疾病之一。有研究者提出越鞠甘麥大棗湯可通過提高海馬體突觸后膜通道Ⅰ、通道Ⅱ的表達(dá)量來增強(qiáng)LTP,從而緩解抑郁癥癥狀。為驗證這一觀點(diǎn),根據(jù)提供的實驗材料,完善實驗思路,預(yù)測實驗結(jié)果,并進(jìn)行分析與討論。實驗材料:抑郁癥小鼠、越鞠甘麥大棗湯、生理鹽水、刺激電極等。
①完善實驗思路
組別 |
自變量處理 |
檢測指標(biāo) |
抑郁癥表現(xiàn) |
LTP變化 |
通道Ⅰ、通道Ⅱ表達(dá)量 |
甲 |
適量生理鹽水灌胃 |
進(jìn)行懸尾、強(qiáng)迫游泳測試,評估抑郁癥行為表現(xiàn) |
切取小鼠海馬體切片,用刺激電極給予 高頻率 高頻率 的適宜刺激,記錄 突觸后膜 突觸后膜 電位變化幅度 |
提取海馬體的總蛋白,分別檢測其中通道Ⅰ、通道Ⅱ的含量 |
乙 |
用等量的越鞠甘麥大棗湯灌胃 用等量的越鞠甘麥大棗湯灌胃
|
②若乙組的抑郁癥表現(xiàn)較甲組明顯緩解,請用柱形圖形式預(yù)測其他檢測指標(biāo)的結(jié)果。
。
③除藥物治療外,下列各項中對治療抑郁癥有積極意義的是哪幾項?
ABC
ABC
。(A.適量運(yùn)動 B.保障睡眠 C.向?qū)I(yè)人士咨詢 D.斷絕社交)