阿爾茨海默病是一種多發(fā)于老年人群的神經(jīng)系統(tǒng)退化性疾病,又稱老年性癡呆?;颊弑憩F(xiàn)為記憶力衰退、認知能力下降,出現(xiàn)情感及語言障礙。通過電刺激實驗,發(fā)現(xiàn)學習、記憶功能與高等動物的海馬腦區(qū)(H區(qū))密切相關。
(1)在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次強刺激,傳入纖維末梢釋放的
神經(jīng)遞質
神經(jīng)遞質
作用于突觸后膜的相關受體,突觸后膜出現(xiàn)一個膜電位變化,實現(xiàn)了
化學信號向電信號
化學信號向電信號
的轉化。
(2)如果在H區(qū)的傳入纖維上施加100次/秒、持續(xù)1秒的強刺激(HFS),在刺激后幾小時之內(nèi),只要再施加單次強刺激,突觸后膜的電位變化都會比未受過HFS處理時高2~3倍,研究者認為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細胞產(chǎn)生了“記憶”,如圖為這一現(xiàn)象可能的機制。
如圖所示,突觸后膜上的N受體被激活后,Ca
2+會以
易化擴散
易化擴散
方式進入胞內(nèi),Ca
2+與
鈣調(diào)蛋白
鈣調(diào)蛋白
共同作用,使C酶的
空間結構
空間結構
發(fā)生改變,C酶被激活。
(3)為驗證圖中所示機制,研究者開展了大量工作,如:
①對小鼠H區(qū)傳入纖維施以HFS,休息30分鐘后,檢測到H區(qū)神經(jīng)細胞的A受體總量無明顯變化,而細胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加。該結果為圖中的
Ⅱ
Ⅱ
(填圖中序號)過程提供了實驗證據(jù)。
②圖中A受體胞內(nèi)肽段(T)被C酶磷酸化后,A受體活性增強,為證實A受體的磷酸化位點位于T段上,需將一種短肽導入H區(qū)神經(jīng)細胞內(nèi),以干擾C酶對T段磷酸化,其中,實驗組和對照組所用短肽分別應與T段氨基酸
b、c
b、c
。
A.數(shù)目不同序列不同
B.數(shù)目相同序列相同
C.數(shù)目相同序列相反
(4)為驗證T段磷酸化能增強神經(jīng)細胞對刺激的“記憶”這一假設,可以取等量的正常小鼠和T段磷酸化位點發(fā)生突變的小鼠,用HFS處理
H區(qū)傳入纖維
H區(qū)傳入纖維
。一段時間后,再次施加單次強刺激,檢測并比較兩組小鼠的
突觸后膜的電位變化
突觸后膜的電位變化
。