Kandel presentation

58

Transcript of Kandel presentation

Page 1: Kandel presentation
Page 2: Kandel presentation

Νεκταρία ταύρου

Όμηρος Κλείτου

Ανδρέας Λοΐζου

Page 3: Kandel presentation

Μέζα από ηελ αλαθάισυε δηαθόρφλ ερεσλεηηθώλ εσρεκάηφλ ζε ζτέζε µε

ηελ επηζηήµε ηοσ λοσ, δεκηοσργούληαλ θάποηα ερφηήκαηα ζηολ Έρηθ Καληέι.

Ασηά ηα ερφηήκαηα ιεηηοσργούζαλ ζαλ ερεσλεηηθοί θάροη γηα ηολ Καληέι ο

οποίος αµέζφς επηδηδόηαλ ζε εθηέιεζε πεηρακάηφλ αλαδεηώληας ηελ

απάληεζε ηοσς.

Κάλεηε µηα τρολοιογηθή περηδηάβαζε ηφλ ερωτημάτων ποσ ηοποζεηούζε ο

Καληέι. Αλαθέρεηε από ποιοσς ή από ποια γεγονότα εμπνεόταν γηα ηο

θάζε ερώηεµα όπφς επίζες θαη τα πειράματα ποσ εθηειούζε γηα λα ηα

απαληήζεη. Γηα θάζε πείραµα αναυέρετε τα εσρήµατα ποσ προέθσπηαλ θαη

πώς αστά σσνεισέυεραν στα τελικά ηοσ επηζηεκοληθά εσρήµαηα ποσ

αθορούζαλ ηελ µλήµε

Page 4: Kandel presentation

Τα εσρήµατα ποσ προέθσπηαλ θαη πώς αστά σσνεισέυεραν στα τελικά ηοσ επηζηεκοληθά εσρήµαηαποσ αθορούζαλ ηελ µλήµε.

Τα πειράματα ποσ εθηειούζε

γηα λα ηα απαληήζεη.

Αλαθέρεηε ηα ερφηήκαηά ηοσ Καληέι θαη από

ποιοσς ή από ποια γεγονότα

εμπνεόταν γηα ηο θάζε ερώηεµα.

Page 5: Kandel presentation

Πώς οι αναμνήσεις διατηρούνται στο μυαλό ενός ανθρώπου; Πως οι αναμνήσεις αποθηκεύονται και ανακαλούνται;

Ο Καντέλ, είχε βιώσει εμπειρίες, μέσα από τον δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο.

Κράτηση του πατέρα του από τους Γερμανούς.Διώξιμο από το σπίτι.

Και έτσι είχε σχηματιστεί το πρώτο του ανοικτό ερώτημα πολλά χρόνια πριν.

1938

Page 6: Kandel presentation

Επηρεασμένος από μία θεωρία του Freud και από ένα διάγραμμά του, που συνόψιζε τη νέα δομική θεωρία του για το νου.

Είχε ελπίδα και ενδιαφέρον για το ποιο κάτω ερώτημα:

Ερώτημα :ε πιο μέρος των πολύπλοκων πτυχών του εγκεφάλου μπορεί να υπάρχουν οι ψυχικοί συντελεστές, το ΕΓΩ , το ΕΚΕΙΝΟ και το ΤΠΕΡΕΓΩ .

Page 7: Kandel presentation
Page 8: Kandel presentation

Σο ότι η ελπίδα του να κατανοήσει τη βιολογική βάση της δομικής θεωρίας του Υρόυντ για τον νου ήταν πέραν των ορίων της σύγχρονης επιστήμης του εγκεφάλου.

Σου είπε ότι για να κατανοήσουμε τον νου, πρέπει να δούμε τον εγκέφαλο εξετάζοντας ΕΝΑ ΚΤΣΣΑΡΟ ΣΗ ΥΟΡΑ

Page 9: Kandel presentation

Αρχικός τόχος

• Αντίληψη να βρει το εγώ, το εκείνο και το υπερεγώ στον εγκέφαλο

Μετέπειτα τόχος

• Να βρει τη βιολογική βάση της μνήμης

Page 10: Kandel presentation

Πειράματα τα οποία είχαν συμβάλει στην πορεία του και είχαν μεγάλη επίδραση στον τρόπο σκέψης του:

Βοήθησε τον Dominique να μάθει εάν το LSD επηρεάζει τη συναπτική δραστηριότητα στον οπτικό φλοιό, από τον οποίο έμαθε να χειρίζεται τα όργανα ηλεκτρικής καταγραφής και ερεθισμού.

Επίσης είχε επαναλάβει το πείραμα του Hodgkin and Huxley το οποίο τον ενθουσίασε.

Page 11: Kandel presentation

Η Μπρέντα Μίλνερ, και ο Γουίλιαμ

κόβιλ, βρήκαν που αποθηκεύεται η

μνήμη στον εγκέφαλο .

Σα νέα αυτά είχαν μεγάλη επίδραση

επάνω του.

ΠΩΣ η μνήμη αποθηκεύεται στον εγκέφαλο;

Page 12: Kandel presentation

Ποιες αλλαγές λαμβάνουν χώρα στον

εγκέφαλο όταν μαθαίνουμε;

Παρατηρούνται διαφορετικές αλλαγές σε

διαφορετικούς τύπους μάθησης;

Page 13: Kandel presentation

Ποιοι είναι οι βιοχημικοί μηχανισμοί της αποθήκευσης της μνήμης;

Σα κύτταρα που μετέχουν στην αποθήκευση της μνήμης έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά που αναγνωρίζονται εύκολα;

Page 14: Kandel presentation

Ήθελε να αρχίσει από εκεί που σταμάτησε η Μίλνερ.

Για αυτό ήθελε να εστιάσει το ενδιαφέρον του στον ιππόκαμπο.

Κατέγραφαν τα πυραμοειδή κύτταρα, βάζοντας ηλεκτρόδια στον ιππόκαμπο μίας γάτας.

Page 15: Kandel presentation

Είχαν πετύχει τα πρώτα ενδοκυττάρια

σήματα που

καταγράφηκαν ποτέ

από από τον ιππόκαμπο

Page 16: Kandel presentation

Σα δυναμικά ενέργειας στα πυραμιδοειδή κύτταρα του ιππόκαμπου προέρχονται από περισσότερες από μία ενδοκυττάριες θέσεις.

Αυτό αποδείχθηκε μια σημαντική ανακάλυψη, ΚΑΙ ΕΊΝΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΑΡΦΗ ΣΗ ΝΕΤΡΩΝΙΚΗ ΛΕΙΣΟΤΡΓΙΑ.

Page 17: Kandel presentation

Οι ιδιότητες των νευρώνων

του ιππόκαμπου δεν ήταν

αρκετά διαφορετικές από

κάποιους άλλους νευρώνες.

Τπέθεσαν ότι: οι κυτταρικοί μηχανισμοί

της μάθησης και της μνήμης βρίσκονται

στις συνδέσεις που πραγματοποιεί με

άλλα κύτταρα

Page 18: Kandel presentation
Page 19: Kandel presentation

Είχαν ευρήματα τα οποία στήριζαν την ιδέα ότι

η μνήμη δεν εδράζεται στις ιδιότητες των νευρώνων, αλλά στις συνδέσεις τους.

Αυτό τον οδήγησε στη σκέψη ότι η μνήμη μπορεί να είναι

αποτέλεσμα αλλαγών της συναπτικής ισχύος

Page 20: Kandel presentation

το μυαλό του γεννήθηκε το ερώτημα: Πως πραγματοποιούνται οι αλλαγές της ισχύoς των συνάψεων; Οι τρεις τύποι ερεθισμού θα άλλαζαν τις συναπτικές συνδέσεις με το κύτταρο στόχο, και αν ναι, με πιο τρόπο.;

Επηρεασμός από την Μπρέντα Μίλνερ, τον Παυλόφ και τον Καχάλ

Page 21: Kandel presentation

Πείραμα: Φρησιμοποίησε τρεις τύπους ερεθισμού, σύμφωνα με το έργο του Παβλόφ, για να αναπτύξει τρία ανάλογα μάθησης:

τον εθισμό,

την ευαισθητοποιήση

και την κλασική εξαρτημένη μάθηση.

Ερώτημα: Πως μπορεί μια συμπεριφορά η

οποία ελέγχεται από ένα ακριβές νευρωνικό

κύκλωμα να αλλάξει με την εμπειρία;

Page 22: Kandel presentation

Πείραμα: Εφάρμοσε ένα ασθενές

ηλεκτρικό ερέθισμα σε μια δέσμη νευραξόνων που καταλήγουν στο κύτταρο R2.

Επαναλάμβανε το ερέθισμα αρκετές φορές.

Αποτέλεσμα: το συναπτικό δυναμικό που παράγεται από το κύτταρο μειωνότανπροοδευτικά με την επανάληψη.

Page 23: Kandel presentation

Πείραμα: Φρησιμοποίησε ένα ασθενές ερέθισμα στην

ίδια νευρική οδό που οδηγεί στο κύτταρο R2.

Σην ερέθισε μία ή δύο φορές για να προκαλέσει ένα συναπτικό δυναμικό που θα χρησίμευε ως μέτρηση βασικής γραμμής για την αποκριτικότητα του κυττάρου.

τη συνέχεια χρησιμοποίησε μια σειρά πέντε ισχυρότερων ερεθισμάτων σε μία διαφορετική οδό που οδηγούσε στο κύτταρο R2.

Page 24: Kandel presentation

Αποτέλεσμα: H συναπτικήαπόκριση του κυττάρου στον ερεθισμό της πρώτης οδού ενισχύθηκε σε μεγάλο βαθμό.

Οι συνδέσεις στην πρώτη οδό εκείνη είχαν ισχυροποιηθεί.

Επίσης, η ενισχυμένη απόκριση στην πρώτη οδό εξαρτιόταν μόνο από τη μεγαλύτερη ισχύ του ερεθίσματος στη διαφορετική οδό

Page 25: Kandel presentation

Πείραμα:

υνδύασε επανειλημμένα ένα ασθενές

ερέθισμα σε μία νευρική οδό με ένα

ισχυρό ερέθισμα σε μιαν άλλη οδό.

Σο ασθενές ερέθισμα προηγήθηκε και

έδρασε ως προειδοποίηση για το ισχυρό

ερέθισμα.

Page 26: Kandel presentation

Αποτέλεσμα: Ενισχύθηκε σημαντικά η

απόκριση του κυττάρου στο ασθενές ερέθισμα επιπλέον, αυτή η ενισχυμένη απόκριση ήταν πολύ μεγαλύτερη από την ενισχυμένη απόκριση του κυττάρου στο ασθενές στα πειράματα ευαισθητοποίησης.

Page 27: Kandel presentation

-Οι αλλαγές στις συνάψεις ίσως

να είναι η βάση για μια απλή

μορφή αποθήκευσης

πληροφοριών.

- Η ροή των πληροφοριών σε

διάφορα νευρωνικά κυκλώματα

του εγκεφάλου ήταν δυνατόν να

τροποποιηθεί με τη μάθηση.

Page 28: Kandel presentation

Μετάβαση στο Πανεπιστήμιο της Νέας Τόρκης. Ο Σζέιμς ουάρτσ, ο Όλντεν και ο Καντελ σχηματίσαν

τον πυρήνα της νέας Ομάδας νευροβιολογίας και υμπεριφοράς που είχε ξεκινήσει στο Πανεπιστήμιο της Νέας Τόρκης.

Η ομάδα τους επηρεάστηκε πολύ από την ομάδα του τήβεν Κούφλερ – όχι μόνο από αυτά που είχε κάνει, αλλά και από αυτά που δεν έκανε.

Για αυτό προτείναν η νέα ομάδα του Πανεπιστημίου της Νέας Τόρκης να εξετάσει πως το νευρικό σύστημα παράγει συμπεριφορά και πώς η συμπεριφορά τροποποιείται από τη μάθηση.

Page 29: Kandel presentation

Μελέτη μιας συμπεριφοράς

στο ακέραιο συμπεριφερόμενο

ζώο

Προτυποποίησης της μάθησης σε

μεμονωμένα κύτταρα

1965

Page 30: Kandel presentation

1968

Επιλογή

συμπεριφοράς

απόσυρσης

βραγχίου

Page 31: Kandel presentation

Πείραμα: Η εφαρμογή πολλών ερεθισμάτων ανά τακτά διάφορα διαστήματα

Βρήκαν ότι η μακρόχρονη μνήμη στην Απλυσία, όπως στον άνθρωπο χρειάζεται επανειλημμένη άσκηση με την παρεμβολή περιόδων ηρεμίας.

Σο 1985, μετά από δεκαπέντε χρόνια δουλειάς, απέδειξαν ότι μια απλή συμπεριφορά στην Απλυσία ήταν δυνατόν να τροποποιηθεί με διάφορες μορφές μάθησης.

1971-

1983

Page 32: Kandel presentation

Πείραμα: Σοποθετώντας ένα μικροηλεκτρόδιο μέσα στο κύτταρο-στόχο και διεγείροντας δυναμικά ενέργειας σε άλλα κύτταρα κατανοούσε τις επικοινωνίες με τα υπόλοιπα κύτταρα

Αποτέλεσμα: Ήταν δυνατόν να χαρτογραφηθούν οι ενεργές συναπτικές συνδέσεις

Ερέθισε ένα κύτταρο και είδε ότι προκαλούσε μια ισχυρή σύσπαση του βραγχίου. Βρήκε έναν κινητικό νευρώνα στην Απλυσία που έλεγχε μια συγκεκριμένη συμπεριφορά.

Ερωτήματα: Οι συναπτικές συνδέσεις μεταξύ των μοναδικών νευρώνων είναι αμετάβλητες; Ένα δεδομένο κύτταρο στέλνει πάντοτε σήματα στο ίδιο κύτταρο – στόχο και όχι σε άλλα;

Μέχρι

1969

Page 33: Kandel presentation

Παρατήρησαν ότι όταν προκαλούσαν εθισμό, αγγίζοντας το δέρμα επανειλημμένα, το εύρος του αντανακλαστικού απόσυρσης του βραγχίου ελαττωνόταν προοδευτικά. Και υπήρχε εξασθένηση των συναπτικών συνδέσεων.

Αντιστρόφως, όταν προκαλούσαν ευαισθητοποίηση εφαρμόζοντας ένα σοκ στην ουρά ή στο κεφάλι του ζώου, το ενισχυμένο αντανακλαστικό απόσυρσης του βραγχίου συνοδευόταν από μια ενίσχυση της συναπτικής σύνδεσης.

υμπεράσματα: τη διάρκεια του εθισμού, ένα δυναμικό ενέργειας στον αισθητικό νευρώνα προκαλεί ένα ασθενέστερο συναπτικό δυναμικό στον κινητικό νευρώνα, οδηγώντας σε λιγότερο αποτελεσματική επικοινωνία, ενώ στη διάρκεια της ευαισθητοποίησης το αντίθετο.

Page 34: Kandel presentation

Πείραμα: Άγγιζαν τον σίφωνα ακριβώς πριν από το άγγιγμα της ουράς

Παρατηρήσεις: Όταν το άγγιγμα στον σίφωνα γίνεται πριν ακριβώς από το άγγιγμα της ουράς, οι αισθητικοί νευρώνες θα εκφορτίσουν δυναμικά ενέργειας ακριβώς πριν δεχθούν σήματα από την ουρά. Αυτό, οδηγεί σε πολύ μεγαλύτερη ενίσχυση της σύναψης μεταξύ των νευρώνων.

Ερώτημα: Σι συμβαίνει στις συνάψεις στη διάρκεια της

κλασικής εξαρτημένης μάθησης;

1980

Page 35: Kandel presentation

1. Οι αλλαγές στη συναπτική ισχύ που αποτελούν τη βάση της

εκμάθησης μιας συμπεριφοράς μπορεί να είναι αρκετά μεγάλες ώστε να αναμορφώσουν ένα

νευρωνικό δίκτυο και την ικανότητα του να αποθηκεύει

πληροφορίες

2. Οι συναπτικές συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων μπορεί

να ενισχυθούν ή να εξασθενήσουν– με

διαφορετικές μορφές μάθησης.

3. Και στις τρεις μορφές μάθησης η διάρκεια της

αποθήκευσης της βραχύχρονης μνήμης

εξαρτάται από τη διάρκεια της εξασθένησης ή της ενίσχυσης

της σύναψης

4. Η ισχύς μιας χημικής σύναψης είναι δυνατόν να

τροποποιηθεί με δύο τρόπους, ανάλογα με το ποιο από τα

δύο κυκλώματα ενεργοποιείται με τη μάθηση - ένα

διαμεσολαβητικό κύκλωμα ή ένα διαμορφωτικό κύκλωμα.

Αρχές της κυτταρικής Βιολογίας της μάθησης

και της μνήμης, που ανακαλύφθηκαν από

τον Καντέλ

Page 36: Kandel presentation

Ερώτημα:Πώς η βραχύχρονη μνήμη μετασχηματίζεται σε μακρόχρονη μνήμη;Η μακρόχρονη μνήμη, χρησιμοποιεί τις ίδιες συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων, όπως τη βραχύχρονη, ή χρειάζονται νέες συνδέσεις;

Παρατήρηση: οι ίδιες συναπτικές συνδέσεις

μεταξύ αισθητικών και κινητικών νευρώνων

που μεταβάλλονται στον βραχύχρονο

εθισμό και ευαισθητοποίηση μεταβάλλονται

και στον μακρόχρονο.

Page 37: Kandel presentation

Η μακρόχρονη μνήμη συνοδεύεται από ανατομικές αλλαγές

Ερώτηματα: Είναι ίδιοι οι μηχανισμοί της βραχύχρονης και της μακρόχρονης

μνήμης;

Η σύνθεση πρωτεϊνών είναι απαραίτητη για τις μακρόχρονες συναπτικές αλλαγές;

1973

Page 38: Kandel presentation

Ερωτήματα: Ποια μόρια είναι υπεύθυνα για την

βραχύχρονη μνήμη;

Πώς προκαλείται η αλλαγή στη συναπτική ισχύ;

Οι νευραξονικέςαπολήξεις

απελευθερώνουν περισσότερο ή

λιγότερο διαβιβαστή;

Αυξάνεται ο αριθμός ή η ευαισθησία των υποδοχέων του

κινητικού κυττάρου για

τον νευροδιαβιβαστή;

Page 39: Kandel presentation

Μετά το

1975

•ο αισθητικός νευρώνας απελευθερώνει λιγότερο νευροδιαβιβαστή

Βραχύχρονου εθισμού

•απελευθερώνει περισσότερο νευροδιαβιβαστή (γλουταμινικό)

Βραχύχρονη ευαισθητοποίηση

Page 40: Kandel presentation

Δύο είδη νευρωνικών κυκλωμάτων που έχουν σημασία για τη συμπεριφορά και τη μάθηση

Διαμεσολαβητικά κυκλώματα (μαθαίνουν – παράγουν

συμπεριφορές)

Διαμορφωτικά κυκλώματα (επιδρούν στα διαμεσολαβητικά αλλάζοντας

την ισχύ των συνδέσεων, δρουν ως δασκάλοι)

Page 41: Kandel presentation

16-3 Βιοχημικές φάσεις στη βραχύχρονη μνήμη. Ένα σοκ στην ουρά της Απλυσίας ενεργοποιεί έναν διάμεσο νευρώνα ο οποίος απελευθερώνει την χημικό αγγελιαφόρο σεροτονίνη στη σύναψη. Αφού περάσει τη συναπτική σχισμή, η σεροτονίνη προσδένεται σε έναν υποδοχέα στον αισθητικό νευρώνα, με αποτέλεσμα την παραγωγή κυκλικής AMP(1). Η κυκλική AMP απελευθερώνει την καταλυτική μονάδα της πρωτεϊνικής κινάσης Α (2). Η καταλυτική μονάδα της πρωτεϊνικής κινάσης Α ενισχύει την απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή γλουταμινικό.

Ερώτημα:Σι είναι εκείνο που διεκπεραιώνει τη βραχύχρονη αλλαγή εφόσον δεν χρειάζεται τη σύνθεση νέων πρωτεινών;

Page 42: Kandel presentation

16-4 Μόρια που παίρνουν μέρος στη βραχύχρονη μνήμη. Η εφαρμογή σεροτονίνης στην απόληξη ενός αισθητικού νευρώνα (1), η ένεση κυκλικής AMP στον νευρώνα (2) και η ένεση της καταλυτικής μονάδας της πραπεϊνικής ιανάσης Α στον νευρώνα (3) έχουν το ίδίο αποτέλεσμα, την αυξημένη απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή γλουταμινικό. Αυτό δείχνει ότι κάθε μία από τις τρεις αυτές ουσίες μετέχει στην οδό της βραχύχρονης μνήμηςκαι είναι απαραίτητες και αρκούν για την ενίσχυση των συνδέσεων μεταξύ του αισθητικού και του κινητικού νευρώνα

Page 43: Kandel presentation

Εύρημα: Ο σχηματισμός της

μακρόχρονης μνήμης εξαρτάται από τη

σύνθεση νέων πρωτεϊνών.

Ερώτημα:Πώς μετατρέπονται οι βραχύχρονες αναμνήσεις σε μόνιμες

μακρόχρονες αναμνήσεις;

Page 44: Kandel presentation

Καθοριστική πρόοδος στη μοριακή

βιολογία

Προσδιορισμός των αλληλουχιών του

DNA

Εμφάνιση του ανασυνδυασμένου DNA

και τεχνικών με τις οποίες έγινε δυνατή η

αναγνώριση γονιδίων

Σράβηξαν τον Καντέλ

Page 45: Kandel presentation

18-4 Αλλαγές που λαμβάνουν χώρα κατά τη βραχύχρονη και τη μακρόχρονη μνήμη σε έναν αισθητικό και σε έναν κινητικό νευρώνα.

Page 46: Kandel presentation

Ερώτηματα:Επηρεασμένος από τους Ζακόμπ και Μόνο, εξέφρασε διαφορετικά

το ερώτημα πώς μετατρέπεται η βραχύχρονη μνήμη σε

μακρόχρονη.

- Πώς τα ρυθμιστικά γονίδια μετατρέπουν μια βραχύχρονη

συναπτική αλλαγή, σε μακρόχρονη;

-Ενεργοποιούνται ορισμένα ρυθμιστικά γονίδια λόγω της

μάθησης;

- Μήπως οι πρωτεΐνες που κωδικεύονται από τα γονίδια αυτά

ωθούν εκτελεστικά γονίδια να κατευθύνουν τον σχηματισμό νέων

νευραξονικών απολήξεων ;

- Μήπως ενεργοποιούνται ρυθμιστικά γονίδια και διατηρούν τη

μακρόχρονη ενίσχυση της σύνδεσης αυτής;

Page 47: Kandel presentation

Σο 1985 άρχισε να εφαρμόζει τις γνώσεις που είχε αποκτήσει σε σχετικά με τη γονιδιακή έκφραση.

Ερώτημα:Σο κρίσιμο βήμα της ενεργοποίησης της μακρόχρονης μνήμης στην

ευαισθητοποίηση μπορεί να αφορά παρόμοια σήματα και

παρόμοιες ρυθμιστικές πρωτείνες γονιδίων; Διαιρωτούνταν αν οι

επανειλημμένες δοκιμές μάθησης που χρειάζονται για την

ευαισθητοποίηση είναι σημαντικές διότι στέλνουν σήματα στον

πυρήνα, λέγοντας του να ενεργοποιήσει ρυθμιστικά γονίδια που

κωδικέυουν τα εκτελεστικά γονίδια που είναι αναγκαία για τη

δημιουργία νέων συναπτικών συνδέσεων.

Page 48: Kandel presentation

19-1 Οι

μοριακοί

μηχανισμοί

της

βραχύχρονης

και της

μακρόχρονης διευκόλυνσης

Page 49: Kandel presentation

19-2 Διάταξη μελέτης του ρόλου της σεροτονίνης στη συναπτική αλλαγή. Η

σεροτονίνη εφαρμόζεται σε μόνο μία από τις συνάψεις. Μόνο αυτή η σύναψη

υφίσταται βραχύχρονη και μακρόχρονη αλλαγή.

Ερώτημα:Πώς οι διεργασίες της μακρόχρονης μάθησης και της μακρόχρονης μνήμης εντοπίζονται σε συγκεκριμένες συνάψεις;

Page 50: Kandel presentation

Πείραμα: Εξέτασαν την περίπτωση το RNA και οι πρωτείνεςνα υπάρχουν σε όλες τις συνδέσεις, αλλά μόνο οι σημαδεμένες να υποστούν αλλαγές. Βρήκαν ότι πρέπει να συμβαίνουν δύο πράγματα στη σημαδεμένη σύναψη. › Σο πρώτο είναι απλά η ενεργοποίηση της πρωτεϊνικής κινάσης Α.

› Σο δεύτερο είναι η ενεργοποίηση ενός μηχανισμού που ρυθμίζει την τοπική σύνθεση πρωτεΐνης.

υμπέρασμα: Σα ευρήματα αυτά έδειχναν ότι μια λειτουργία της τοπικής πρωτεϊνικής σύνθεσης είναι να στηρίζει τη μακρόχρονη ενίσχυση της συναπτικής σύνδεσης.

Ερώτημα:Πώς επιτυγχάνεται αυτή η εξαιρετική επιλεκτικότητα στις

συνάψεις; Μήπως το αγγελιοφόρο RNA και οι πρωτεΐνες

στέλνονται σε όλες τις συναφείς και μόνο οι σημαδεμένες

μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν για την αύξηση;

Page 51: Kandel presentation

19-3 Δύο μηχανισμοί μακρόχρονης αλλαγής. Νέες πρωτεΐνες φθάνουν σε όλες τις συνάψεις(επάνω), αλλά μόνο οι συνάψεις που ερεθίζονται με σεροτονίνητις χρησιμοποιούν για να ξεκινήσουν την ανάπτυξη νέων νευραξονικώναπολήξεων. Οι πρωτεΐνες που συντίθενται τοπικά (κάτω) χρειάζονται για να διατηρήσουν την ανάπτυξη που ξεκινά με τη γονιδιακή έκφραση.

Page 52: Kandel presentation

Πείραμα: Καθώς μελετούσαν, βρήκαν μια

νέα μορφή πρωτεΐνης στην Απλυσια η

οποία ήταν το μόριο που αναζητούσαν.

Σο μόριο απαντά σε όλες τις συνάψεις

ενός νευρώνα και ενεργοποιείται από τη

σεροτονίνη .

Ερώτημα:Γνώριζαν ότι τα μόρια του RNA συντίθενται στον πυρήνα και μεταφράζονται

σε μόρια πρωτεΐνης σε συγκεκριμένες συνάψεις. Έτσι το ερώτημα ήταν το εξής: το αγγελιαφόρο RNA που στέλνεται στις απολήξεις βρίσκεται σε ενεργό

κατάσταση; Ή στέλνεται σε κατάσταση ύπνου, περιμένοντας ένα μόριο;

Page 53: Kandel presentation

Ο λόγος είναι ότι η νέα πρωτείνη CPEB

έχει όλα τα χαρακτηριστικά ενός

πριον(μιας πρωτεΐνης με διαφορετικές

ιδιότητες από τις υπόλοιπες πρωτεΐνες )

και είναι κατάλληλη για την αποθήκευση

της μνήμης

Ερώτημα:Σο εύρημα, όμως, του φοιτητή του, Κάουσικ, προχώρησε το ερώτημα κατά ένα βήμα. Οι περισσότερες πρωτεΐνες αποσυντίθενται και καταστρέφονται σε

περίοδο ωρών. Σι είναι αυτό που διατηρεί την ανάπτυξη για μεγαλύτερες

χρονικές περιόδους;

Page 54: Kandel presentation

“I seek for creativity. I encourage

students to tackle important problems,

because I think once you sense what it’s

like to really solve something wonderful,

you become addicted”

Page 55: Kandel presentation

Αναζητώντας τη Μνήμη – Eric Kandel

Διαλέξεις του μαθήματος Τπολογιστικής

Νοημοσύνης

http://en.wikipedia.org/wiki/Eric_Kandel

Nobel Prize organization

υνέντευξη του Καθηγήτή Καντέλ

http://www.nobelprize.org/mediaplayer/

index.php;id=984

Page 56: Kandel presentation
Page 57: Kandel presentation
Page 58: Kandel presentation