Czym jest neuronowa propagacja wsteczna?

Neuralowa propagacja wsteczna to nazwa nadana zjawisku impulsu poruszającego się do tyłu przez obwód neuronowy. Podczas gdy potencjały czynności zwykle przemieszczają się z komórki-rozpoczynając się konkretnie w punkcie wzgórza aksonu-w dół aksonu do końcowych boutonów, które tworzą synapsy z komórkami odbiorczą, potencjał czynnościowy z tyłu przesuwa się do tyłu przez rozpowszechnianie przychodzących jonów, co powoduje, że kanały jonowe zużyte napięcie otworzyły akson. Zazwyczaj nerwowa propagacja wsteczna ma krótki zakres efektu, ale może potencjalnie podróżować przez cały obwód nerwowy.

Potencjał czynnościowy w neuronie jest inicjowany w Axon Hillock, który leży tam, gdzie akson spotyka somę komórki nerwowej. Większość neuronów ma jeden pojedynczy akson, który może wielokrotnie rozwijać. Ten neuryt jest procesem, który wysyła sygnały z komórki, podczas gdy dendryty, które są innymi neurytami w neuronie, są powszechnie procesami, które otrzymują sygnały. Neural BackpropaGation jest regulowany przez kanały jonowe w aksonu i na ciele komórki.

Akson działa w swojej roli potencjałów czynnościowych z aksonów do punktów końcowych aksonu, zwanych końcowymi butonami, otwierając kanały w błonie aksonalnej, które umożliwiają dodatnio naładowane jony do komórki, depolaryzując je i powodując otwarcie kanałów objętych napięciem. Kanały bramkowane napięciem umożliwiają dalsze dodatnio naładowane jony do komórki, takie jak wapń i potas. Gdy komórka traci potencjał spoczynkowy -70 mV i staje się depolaryzowany z powodu dodatnich ładunków przychodzących jonów, „strzela” i uwalnia pęcherzyki wypełnione neuroprzekaźnikiem z końcowych butonów na końcu aksonu.

Propagacja sygnału działa jako kanały jonowe wzdłuż aksonu, powodują otwarcie innych pobliskich kanałów, ale propagacja sygnału może poruszać się w odwrotnym kierunku, a kiedy to zrobi, jest określana jako neuronowa BAckpropagation. Proces ten występuje, gdy potencjał czynnościowy jest inicjowany w Hillock Axson i, chociaż może on jak zwykle zejść w dół aksonu, prowadzi również sygnał w przeciwnym kierunku, powodując depolaryzację ciała komórki, w tym synaps i pobliskich segmentów dendrytu. Gdy segment dendrytyczny jest depolaryzowany, posynaptyczna gęstość znajdująca się w tym regionie reaguje inaczej na sygnały przychodzące z innych neuronów. Niektóre możliwe konsekwencje nerwowej propagacji wstecznej obejmują zjawiska takie jak hamowanie dendro-dendrytyczne i modyfikacja potencjału błony, które mogą zmienić właściwości strzelania komórkowego.

Plastyczność synaptyczna, taka jak długoterminowe wzmocnienie (LTP) i długoterminowa depresja (LTD) są powiązane z nerwową propagacją wsteczną, ponieważ sygnał propagujący wsteczną modyfikuje nadchodzące sygnały. Chociaż koncepcja może wydawać się podstawowa, pojęcie zmiany przyszłych zachowań opartych na przeszłym doświadczeniu jest możliwą definicją uczenia się. Dlatego w pewnym sensie neuronowy BACMożna powiedzieć, że KPropagation pozwala poszczególnym komórkom „uczyć się” na poziomie molekularnym. Neuralna propagacja wsteczna jest często obserwowana w neokorcie, hipokampie i innych obszarach mózgu często związanych z pamięcią, uczeniem się lub wysokim stopniem plastyczności neuronowej.