Phân loại Điện thế hóa dài hạn

Từ các khám phá ban đầu tại hồi hải mã ở não thỏ, ĐTHDH cho đến nay đã được phát hiện và quan sát ở vô vàn cấu trúc nơron thần kinh khác, bao gồm vỏ não,[18] tiểu não[19]thể hạnh nhân,[20] và nhiều cấu trúc khác nữa. Robert Malenka, ông là một nhà nghiên cứu xuất chúng lỗi lạc trong giới khoa học thần kinh, cũng đã nghiên cứu về ĐTHDH và đưa ra quan điểm rằng quá trình này thậm chí có thể diễn ra ở toàn bộ synap hướng hưng phấn trong bộ não thuộc loài động vật có vú.[21] Các khu vực khác nhau của não bộ tương ứng thể hiện quá trình ĐTHDH với các phương thức khác nhau. Và từng quá trình ĐTHDH xảy ra giữa các nơron lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Chẳng hạn như đó là yếu tố tuổi của sinh vật tác động khi ta khảo sát quá trình ĐTHDH. Cụ thể hơn nữa là, Các cơ chế phân tử của ĐTHDH ở cấu trúc hồi hải mã chưa hoàn thiện lại khác so với ở hồi hải mã con vật đã trưởng thành.[22] Con đường truyền đi tín hiệu được hoạt hóa qua các loại tế bào thần kinh nhất định cũng đồng thời góp phần tạo nên sự hiện hữu của nhiều dạng hoạt động điện thế dài hạn đặc trưng. Thí dụ như một vài quá trình ĐTHDH diễn ra ở hồi hải mã phụ thuộc vào thụ thể NMDA, trong khi đó một số khác nhờ vào loại thụ thể glutamate metabotropic (loại thụ thể khi được hoạt hóa sẽ làm mở các kênh ion và tạo ra chất truyền tin thứ hai gây ra một số quá trình nội bào), và ngoài ra số còn lại phụ thuộc hoàn toàn vào sự có mặt của nhiều phân tử khác.[21] Chính vì sự đa dạng của con đường truyền tin cũng như là sự phân bố rộng rãi của các con đường này ở não bộ, nên là việc mà giữa các nơron diễn ra hoạt động điện thế dài hạn khác nhau đặc thù chủ yếu do vị trí giải phẫu quyết định thì cũng không có gì là khó hiểu. Và cụ thể như sau, quá trình ĐTHDH diễn ra trong con đường bên Schaffer (schaffer collateral) ở hồi hải mã phụ thuộc vào thụ thể NMDA, điều này đã được chứng minh khi tiến hành đưa vào AP5 với danh pháp hóa học là 2-amino-5-phosphonopentanoic acid và là chất ức chế cạnh tranh thụ thể NMDA  làm ngăn cản quá trình ĐTHDH diễn ra trong con đường này.[23] Trái ngược lại, ĐTHDH trong con đường sợi rêu (mossy fiber) diễn ra một cách độc lập mà không cần đến thụ thể NMDA như con đường bên. Mặc dù là trong hồi hải mã, nhưng tồn tại hoạt động điện thế thần kinh theo nhiều cách khác nhau.[24]

Để xảy ra ĐTHDH sẽ phải cần đến các hoạt động điện trước và sau synap và việc phân loại nó dựa trên những tiêu chuẩn khác nhau. Nhìn chung, quá trình ĐTHDH được phân loại thành ba cơ chế cơ bản gồm Hebb, không Hebb và phản Hebb. Cơ chế mang Tên "Hebb" là do mượn từ thuyết Hebb (Hebbian theory) hay còn gọi là định đề Hebb, có thể tóm lược lại nội dung toàn bộ học thuyết bằng câu sau đó là "các tế bào thần kinh kích thích và dẫn truyền lẫn nhau" (cells that fire together wire together). Đối với ĐTHDH kiểu Hebb cần khử cực đồng thời cả trước và sau synap để xuất hiện cảm ứng điện thế dài hạn.[25] ĐTHDH không Hebb thì lại không cần sự khử cực ở cả tế bào trước và sau synap cùng một lúc, ví dụ điển hình cho cơ chế này chính là nó xảy ra ở con đường sợi rêu trong hồi hải mã.[26]ĐTHDH phản Hebb là dạng đặc biệt của ĐTHDH không hebb, đòi hỏi sự khử cực trước synap và song song là siêu phân cực sau synap một cách tương đối để mà có thể gây ra hiện tượng cảm ứng điện thế dài hạn.[27]

Bởi vì phân khu CA1 hồi hải mã có tổ chức tế bào thần kinh dễ dàng quan sát được cũng như là khả năng cảm ứng hóa điện thế dài hạn một cách dễ dàng của mẫu vật nghiên cứu nên nó đã trở thành vị trí đầu tiên cho việc thực hiện nghiên cứu về quá trình ĐTHDH trên động vật có vú. Đi sâu hơn nữa, loại hoạt động điện thế dài hạn phụ thuộc thụ thể NMDA, trong phân khu CA1 hồi hải mã đã hoàn thiện về mặt cấu trúc, là loại được nghiên cứu phổ biến nhất và rộng rãi nhất,[21] và vì thế là trọng tâm nghiên cứu trong bài viết này.

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Điện thế hóa dài hạn http://www.abc.net.au/quantum/stories/s103200.htm http://www.nature.com/nature/journal/v401/n6748/ab... http://www.physorg.com/news75650360.html http://adsabs.harvard.edu/abs/1894RSPS...55..444C http://adsabs.harvard.edu/abs/1986Natur.319..774M http://adsabs.harvard.edu/abs/1993Natur.361...31B http://adsabs.harvard.edu/abs/1996PNAS...9313453B http://adsabs.harvard.edu/abs/1996Sci...273.1402K http://adsabs.harvard.edu/abs/1997Natur.385..533F http://adsabs.harvard.edu/abs/2001PNAS...98.7062S