局部正反馈和电位传播实现LTP的输入特异性和联合性

摘要

突触效能的长时程增强(LTP)是促进哺乳动物学习和记忆的重要机制.为了研究长时程增强的输入特异性和联合性的机制,在每个突触部位引入了一个局部正反馈回路建立了一个计算模型,其中局部正反馈是双稳性和突触特异性的必要条件.这个模型的建立基于参与到突触可塑性中的分子机制,并将基因表达和神经元活性结合起来.对局部正反馈做分岔分析表明这个局部模块中存在双稳性,这是LTP形成的基础.完整模型实现了输入特异性和联合性.局部正反馈模块决定了完整系统LTP在受刺激突触的诱导,指导人们实现了LTP.在模型中,突触电位的传播将同一神经元上的不同树突棘联系起来并因此控制着联合性.这个模型不仅阐明了LTP的输入特异性和联合性的机制,而且可以用到与突触可塑性、学习和记忆有关的神经网络建模中.