Trí nhớ trung hạn của con người

2021-12-08 02:23 PM

Bằng cách gián tiếp, mục đích của kích thích cúc tận cùng được thuận hóa ở cùng thời gian cúc tận cùng cảm giác được kích thích gây ra kéo dài tăng độ nhạy của cúc tận cùng cảm giác, thành lập dấu vết trí nhớ.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Trí nhớ trung hạn có thể tồn tại nhiều phút thậm chí hàng tuần. Cuối cùng nó sẽ mất đi trừ khi dấu vết trí nhớ được hoạt hóa đủ để trở thành bền vững hơn; nó sẽ được xếp vào trí nhớ dài hạn. Thí nghiệm trên động vật nguyên sinh đã chứng minh rằng trí nhớ thuộc loại trung hạn có thể là do sự thay đổi vật lý hoặc hóa học nhất thời, hoặc cả hai, trong hoặc là các synap tận cùng tiền synap hoặc là các synap màng hậu synap, những thay đổi có thể kéo dài một vài phút đến vài tuần. Cõ chế này rất quan trọng với những mô tả đặc biệt.

Trí nhớ phụ thuộc vào thay đổi hóa học ở cúc tận cùng tiền synap hoặc màng neuron hậu synap

Hệ thống trí nhớ đã được phát hiện ở ốc sên Aplysia

Hình. Hệ thống trí nhớ đã được phát hiện ở ốc sên Aplysia.

Có thể gây trí nhớ tồn tại từ một vài phút đến 3 tuần ở con ốc sên biển Aplysia. Có hai cúc tận cùng synap. Một cúc tận cùng, từ giác quan vào neuron, tận cùng trực tiếp ở bề mặt của neuron được kích thích và được gọi là cúc tận cùng cảm giác (sensory terminal). Một cúc tận cùng khác, kết thúc tiền synap (presynaptic ending) nằm trên bề mặt của cúc tận cùng cảm giác, được gọi là cúc tận cùng thuận hóa (facilitator terminal).

Khi cúc tận cùng cảm giác được kích thích lặp đi lặp lại nhưng không kích thích cúc tận cùng thuận hóa, sự truyền tín hiệu lúc đầu sẽ rất lớn, nhưng trở nên nhỏ dần với kích thích lặp đi lặp lại cho đến khi sự truyền tín hiệu này dừng lại. Hiện tượng này là tính nhờn, đã được nói đến trước đây. Nó là loại trí nhớ âm tính gây ra vòng neuron làm mất đáp ứng lặp đi lặp lại các sự kiện vô nghĩa.

Ngược lại, nếu một kích thích có hại tác động đến cúc tận cùng thuận hóa trong cùng một thời gian thì cúc tận cùng cảm giác bị kích thich, để thay cho tín hiệu được truyền vào neuron hậu synap trở nên yếu dần, sự truyền tín hiệu ngày càng mạnh dần, và nó vẫn còn mạnh trong hàng phút, hàng giờ, hàng ngày, hoặc khi mạnh hơn, có thể tới 3 tuần ngay cả khi không có những kích thích thêm từ cúc tận cùng thuận hóa. Như vậy, kích thích có hại gây ra con đường trí nhớ thông qua cúc tận cùng cảm giác trở thành thuận hóa cho nhiều ngày, nhiều tuần sau đó. Điều đáng quan tâm là sau khi tính nhờn xảy ra, con đường này có thể thay đổi thành con đường thuận hóa với chỉ một vài kích thích có hại.

Cơ chế phân tử trong trí nhớ trung hạn

Cơ chế của tính nhờn. Ở mức phân tử, tính nhờn trong cúc tận cùng cảm giác tạo ra bởi sự đóng dần của kênh calci qua màng cúc tận cùng, mặc dù nguyên nhân đóng kênh calci hoàn toàn chưa biết rõ. Tuy nhiên, số lượng ít hơn bình thường các ion calci có thể khuếch tán vào các cúc tận cùng bị nhờn, và một lượng ít hơn các chất dẫn truyền của cúc tận cùng cảm giác do đó được giải phóng vì sự đi vào của calci là kích thích cơ bản của giải phóng chất dẫn truyền.

Cơ chế của thuận hóa. Trong trường hợp sự thuận hóa, một phần của cơ chế phân tử cho rằng:

1. Kích thích của cúc tận cùng tiền synap được thuận hóa trong cùng thời gian cúc tận cùng cảm giác bị kích thích bởi sự giải phóng serotonin tại synap được thuận hóa trên bề mặt của cúc tận cùng cảm giác.

2. Serotonin hoạt động trên receptor của nó ở màng cúc tận cùng cảm giác, và các receptor này hoạt hóa enzyme adenyl cyclase bên trong màng. Adenyl cyclase sau đó tạo ra cyclic adenosine monophosphate (cAMP), cũng ở trong cúc tận cùng tiền synap cảm giác.

3. cAMP hoạt hóa protein kinase gây phosphoryl hóa một protein là một phần của kênh kali trên màng cúc tận cùng synap cảm giác; gây block kênh dẫn kali. Sự block có thể tồn tại hàng phút tới vài tuần.

4. Việc thiếu kali gây ra một điện thế hoạt động kéo dài vì dòng ion kali đi ra của các cúc tận cùng là cần thiết dcho sự phục hồi nhanh chóng từ điện thế hoạt động.

5. Điện thế hoạt động kéo dài gây kéo dài hoạt động của kênh calci, cho phép một số lượng cực lớn các ion calci đi vào cúc tận cùng synap cảm giác. Những ion calci này gây ra tăng giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh bởi synap, liên quan mật thiết với sự truyền synap được thuận hóa đến neuron phía sau.

Như vậy, bằng cách gián tiếp, mục đích của kích thích cúc tận cùng được thuận hóa ở cùng thời gian cúc tận cùng cảm giác được kích thích gây ra kéo dài tăng độ nhạy của cúc tận cùng cảm giác, thành lập dấu vết trí nhớ.

Nghiên cứu của Byrne và cộng sự., cũng ở trên con ốc sên Aplysia, đề nghị một cơ chế khác của trí nhớ synap. Nghiên cứu của họ chỉ ra rằng kích thích từ những nguồn riêng rẽ hoạt động trên một synap đơn, dưới điều kiện thích hợp, có thể những thay đổi dài hạn lên tính chất màng của neuron hậu synap (membrane properties of the postsynaptic neuron) thay thế cho màng neuron tiền synap, nhưng về cơ bản vẫn chỉ đạo cho những đáp ứng trí nhớ giống như thế.

Bài viết cùng chuyên mục

Trao đổi khí ở phổi: vật lý của sự khuếch tán khí và phân áp khí

Áp suất được gây ra bởi tác động của phân tử chuyển động chống lại bề mặt, do đó, áp lực của khí tác động lên bề mặt của đường hô hấp và các phế nang cũng tỷ lệ thuận với lực tác động mà tất cả các phân tử khí ở bề mặt ngoài.

Điều hòa lưu lượng máu trong thời gian dài

Nếu mô hoạt động quá mức quá lâu, yêu cầu tăng số lượng oxy và các chất dinh dưỡng, các tiểu động mạch và các mao mạch thường tăng cả số lượng và kích thước trong một vài tuần để cân xứng với nhu cầu của mô.

Các receptor ở các cơ quan đích hệ giao cảm và phó giao cảm

Các receptor nằm ở mặt ngoài của màng tế bào. Sự bám của các chất dẫn truyền thần kinh vào các receptor gây ra sư thay đổi về hình dạng trong cấu trúc của phân tử protein. Kế tiếp, phân tử protein bị biến đổi sẽ kích thích hoặc ức chế tế bào.

Hô hấp trong tập luyện thể thao

Có một mối quan hệ tuyến tính. Cả tiêu thụ oxy và tổng thông khí phổi tăng gấp khoảng 20 lần từ trạng thái nghỉ ngơi và cường độ tập luyện tối đa ở các vận động viên được tập luyện tốt.

Cơ quan Corti: tầm quan trọng trong việc thu nhận âm thanh

Các thụ thể nhận cảm trong cơ quan Corti gồm 2 loại tế bào thần kinh được gọi là tế bào lông- một hàng tế bào lông ở trong, và 3 đến 4 hàng tế bào lông ở bên ngoài, gồm 12,000 tế bào có đường kính chỉ khoảng 8 micro mét.

Hormon tuyến giáp làm tăng hoạt động chuyển hóa tế bào

Hormon tuyến giáp tăng hoạt động chuyển hóa ở hầu hết tất cả các mô trong cơ thể. Mức chuyển hóa cơ sở có thể tăng 100 phần trăm trên mức bình thường nếu hormon tuyến giáp được bài tiết nhiều.

Chức năng sinh lý của hormone chống bài niệu (ADH)

Khi có mặt ADH, tính thấm của ống góp với nước tăng lên rất nhiều và cho phép hầu hết nước được tái hấp thu qua thành ống, do đó duy trì được lượng nước trong cơ thể và cô đặc nước tiểu.

Phosphocreatine: kho lưu trữ năng lượng và như bộ đệm ATP

Phosphocreatine không thể hoạt động như một tác nhân trực tiếp vận chuyển năng lượng từ thức ăn đến các tế bào hoạt động chức năng, nhưng nó có thể vận chuyển năng lượng thông qua quá trình chuyển đổi với ATP.

Ảnh hưởng của gia tốc tuyến tính lên cơ thể

Vấn đề cũng xẩy ra trong quá trình giảm tốc, khi tàu không gian trở vào khí quyển. Một người di chuyển ở Mach 1 (tốc độ âm thanh và của máy bay nhanh) có thể giảm tốc an toàn trong khoảng cách tầm 0.12 dặm.

Giai đoạn thể tích và áp lực của tuần hoàn động mạch và tĩnh mạch

Sự duy trì trương lực là một trong những cách hệ tuần hoàn tự động thích nghi trong thời gian khoảng vài phút đến vài giờ nếu lượng máu bị mất sau một xuất huyết nặng.

Sự nhạy cảm quá mức của các cơ quan chịu sự chi phối của hệ giao cảm và phó giao cảm sau khi loại bỏ dây thần kinh

Nguyên nhân của sự nhạy cảm quá mức mới chỉ được biết một phần. Là số lượng các receptor trên màng sau synap của các tế bào đích đôi khi tăng lên vài lần ở vị trí noradrenalin hoặc acetylcholin không còn được giảI phóng vào các synap.

Điện tâm đồ: phân tích vector ở điện tâm đồ bình thường

Vì mặt ngoài của đỉnh tâm thất khử cực trước mặt trong, nên trong quá trình tái phân cực, tất cả các vector của tâm thất dương và hướng về phía đỉnh tim.

Chức năng của vùng hải mã: vùng kéo dài của vỏ não

Hải mã và các cấu trúc nằm cạnh thùy thái dương và thùy đỉnh, được gọi là khối hải mã liên kết chủ yếu gián tiếp với nhiều phần của vỏ não cũng như các cấu trúc cơ bản của hệ limbic – thể hạnh nhân, vùng dưới đồi, vách trong suốt và thể vú.

Vùng dưới đồi: cơ quan đầu não của hệ limbic

Vùng dưới đồi, mặc dù kích thước nhỏ, chỉ vài cm (nặng khoảng 4 gram),  nhưng có 2 đường truyền tới tất cả cấu trúc của hệ limbic. Vùng dưới đồi và cấu trúc phụ liên quan gửi xung động đi ra theo 3 đường.

Hiệu suất hoạt động trong suốt sự co cơ

Năng lượng cần thiết để thực hiện hoạt động được bắt nguồn từ các phản ứng hóa học trong các tế bào cơ trong khi co, như mô tả trong các phần sau.

Tổng hợp ATP do oxy hóa Hydrogen - Sự Phosphoryl-Oxy hóa

Oxy hóa hydro được thực hiện, bởi một chuỗi các phản ứng được xúc tác bởi các enzym trong ty thể, biến mỗi nguyên tử hydro thành ion H+ cùng với một electron và sau đó dùng electron này gắn với oxy hòa tan.

Sự tiết Progesterone của nhau thai

Progesterone góp phần vào sự phát triển của thai, làm tăng bài tiết của ống dẫn trứng và tử cung người mẹ ddeer cung cấp  chất dinh dưỡng thích hợp cho sự phát triển của phôi dâu và túi phôi.

Tốc độ cung cấp máu cho cơ

Sự thay đổi lưu lượng máu trong quá trình co cơ. Lưu lượng tăng và giảm với mỗi cơ. Ở cuối thời kì co cơ, tốc độ máu tăng cao một vài giây và quay trở lại trạng thái bình thường trong vài phút sau đó.

Vận chuyển chủ động các chất qua màng tế bào (Active Transport)

Có nhiều chất khác nhau được vận chuyển tích cực qua màng bao gồm Na, K, Ca, H, I, ure, một vài đường khác và hầu hết các acid amins.

Các vùng các lớp và chức năng của vỏ não: cảm giác thân thể

Vùng cảm giác thân thể I nhạy cảm hơn và quan trọng hơn nhiều so với vùng cảm giác bản thể II đến mức trong thực tế, khái niệm “vỏ não cảm giác thân thể” hầu như luôn luôn có ý chỉ vùng I.

Phản xạ tự chủ của tủy sống: hệ thần kinh tự chủ được tích hợp trong tủy sống

Ở động vật có xương sống, đôi khi tủy sống có thể hoạt động quá mức, hoạt hóa mạnh phần lớn của tủy sống. Việc hoạt động quá mức này có thể gây ra do một kích thích đau mạnh mẽ lên da hoặc nội tạng.

Glycogen được dự trữ tại gan và cơ trong cơ thể

Tất cả các tế bào đều có khả năng dự trữ glycogen, một số tế bào có khả năng dự trữ số lượng lớn hơn, tế bào gan dự trữ 5 đến 8% khối lượng dưới dạng glycogen, và tế bào cơ, có thể dự trữ 1 đến 3% glycogen.

Vùng dưới đồi điều khiển sự bài tiết của tuyến yên

Vùng dưới đồi là một trung tâm thu nhận thông tin liên quan đến các trạng thái của cơ thể, và những tín hiệu này được dùng để điều khiển sự bài tiết các hormone có tác dụng toàn thân từ tuyến yên.

Dẫn truyền xung động từ tận cùng thần kinh tới sợi cơ vân: Khớp thần kinh cơ

Điện thế hoạt động bắt đầu lan truyền trong các sợi cơ vân bởi các xung thần kinh đi theo cả hai hướng về phía tận cùng sợi cơ.

Sinh lý thần kinh hành não

Hành não là phần thần kinh trung ương tiếp nối với tủy sống, nằm ở phần thấp nhất của hộp sọ, ngay sát trên lỗ chẩm. Hành não là nơi xuất phát của nhiều dây thần kinh sọ (từ dây V đến dây XII) trong đó quan trọng nhất là dây X.