Plasticitet, Minne & Inlärning
Arvid Wernersson VT-13
Avdelningen för Fysiologi
[email protected]
Indelning av inlärning & minne
Explicit
•korttidsminne (=arbetsminne)
•långtidsminne
Implicit
Plasticitet = formbarhet
När det talas om plasticitet i
centrala nervcystemet menas oftast
synaptisk plasticitet, d.v.s.
förändringar i kopplingarna mellan
nervceller.
Ytterst är minnen och
inlärning just detta:
förändringar i synaptisk
styrka eller funktion.
Var sitter minnet?
• Minnet sitter i samma nätverk av nervceller som använder
sig av minnet.
• Lokala nervcellskretsar + samtida aktivering av olika
områden i centrala nervsystemet
Bild: Wutte et al. (2012)
Hippocampus nödvändig för
bildande av deklarativa minnen
Henke (2010)
Rikligt med kopplingar till hjärnbarken. En sorts
superassociationsarea som samordnar olika modaliteter och
områden.
H.M. – utan hippocampus
HMs hjärna – ingen hippocampus Hjärna med intakt hippocampus
• Fick hippocampus m.m. bortopererad i båda hjärnhalvor
• Minns det mesta som hänt före operationen
•Oförmögen att bilda nya deklarativa minnen
•(~Intakt) förmåga för nya icke-deklarativa minnen
Amnesi
Amnesi = patologisk glömska
anterograd amnesi = framåtriktad glömska (oförmåga att bilda nya minnen)
retrograd amnesi = bakåtriktad glömska (förlust av existerande minnen)
Ofta uppstår en blandform efter hjärnskada.
Procent av normal
minnesfunktion
Retrograd amnesi
Procent av normal
minnesfunktion
Anterograd amnesi
Födsel
tid
Skada
Nutid
Födsel
tid
Skada
Nutid
Konsolidering och re-konsolidering
av minnen
konsolidering
rekonsolidering
Stickgold and Walker, 2005
HC = Hippocampus
Repetition - rekonsolidering
Holtz et al. 2012
Falska minnen
Minnen kan modifieras på flera sätt under rekonsolidering
Cells that fire together wire together:
Hebb-synapser
Om cell A och cell B
aktiveras samtidigt
förstärks kopplingen
dem emellan.
Sannolikheten för att
aktivering av A leder
till aktivering av B blir
då ökad.
Minnen och associationsförmåga
Den heldragna ringen
representerar ett komplext
stimuli. De nervceller som
aktiveras stärker
synapserna sinsemellan.
När vi utsätts för delar av
det komplexa stimulit kan
de celler som aktiveras
aktivera även de som
tidigare stärkts, och vi
minns hela sammanhanget.
Synaptisk plasticitet: NMDAreceptorn (1)
I en glutamatsynaps finns
postsynaptiskt (på den mottagande
nervcellen) två glutamatreceptorer av
jonkanalstyp. AMPAr kräver bara att
glutamat frisätts i synapsen för att
öppnas och släppa igenom natrium.
Gustafsson & Wigström (1985)
Synaptisk plasticitet: NMDAreceptorn (2)
NMDA-receptorn kräver både glutamat
och att membranet är depolariserat för
att öppnas. När så händer strömmar
calcium in genom kanalen och aktiverar
signalkaskader inuti cellen.
→ fler AMPA-receptorer i det
postsynaptiska membranet.
Gustafsson & Wigström (1985)
Långtidspotentiering (LTP):
En cellulär mekanism för minne och inlärning
Om man blockerar
NMDA receptorn
kan försöksdjuret
inte lära sig att
minnas
plattformens
placering.
Faktorer som påverkar inlärning
•
•
•
•
•
•
Sömn och vila: konsolidering
Konsolidering & rekonsolidering
Uppmärksamhet / vakenhet
Alkohol: NMDAr-antagonist
Fysisk träning
Stress: Noradrenalin och cortisol
Stress
Inlär
ning
”Stressnivå”
NA=noradrenalin
CRH=corticotropin releasing hormone
CORT=corticosterone
Joëls et al. 2006
(cortisol hos människa!)
