Lec 11 学习与记忆 I：突触可塑性

MIT 7.29J / 9.09J Cellular and Molecular Neurobiology · Lecture 11 · William Quinn & Troy Littleton

TL;DR

• 埃里克·坎德尔以海兔（Aplysia）缩鳃反射为模式生物，破译非联合学习与突触可塑性分子机制。
• 习惯化表现为感觉神经元至运动神经元突触前电压门控钙通道失敏，突触前递质释放减少。
• 敏化由易化中间神经元释放五羟色胺触发，通过 cAMP-PKA 通路磷酸化封闭钾通道。
• 钾电导降低延长了突触前动作电位时程，大幅增加钙离子内流，最终显著增强突触前囊泡胞吐。

1. 驱动问题

• 短时学习如何转为较持久的突触改变？

2. 关键概念（最多 5 个）

概念	一句话定义
敏化	强刺激后反应增大。
PKA	cAMP 下游蛋白激酶。
CREB	相关基因转录因子。
LTP	高频刺激后持续的突触增强。
NMDA 受体	需配体与去极化共同解除 Mg²⁺ 阻塞。

3. 证据链

课堂例子一

• 设计/比较：Aplysia 感觉—运动突触施加 5-HT。
• 讲义所述结果：PKA 调节 K⁺ 通道，动作电位变宽，Ca²⁺ 流入和释放增加。
• 推论：多次刺激后的持久促进需蛋白合成/CREB。
• 软肋：不同时间尺度不能混为同一事件。

课堂例子二

• 设计/比较：海马 CA3—CA1 Schaffer 侧支两输入实验：一路高频刺激后该路 EPSP 增强，另一独立输入未必增强。
• 讲义所述结果：高频刺激后被刺激输入增强，独立输入未同样增强。
• 推论：LTP 可具有输入特异性。
• 软肋：课堂摘要未给 EPSP 增强的持续时间、样本和统计。

4. 理论之争

解释 A	解释 B	区分证据
所有学习等于统一的释放增加	不同回路/时间尺度有不同前后端机制	短时药理、长期蛋白合成与输入特异性。

5. 分析层次

• 分子：受体、递质或融合蛋白；细胞：电流与突触电位；回路/行为：传递可靠性或学习。区分实验读数与行为推断。

6. 边界与失败案例

• Aplysia 回避反射和海马 LTP 都是模型，不能直接等同人类完整记忆；阻断 CREB 可能多效

7. 联结

• 突触传递的生化途径 → 学习与记忆 II：方法复盘。

8. 自测（合上笔记再答）

1. 多次 5-HT 刺激为何比单次持久？
2. 两输入 LTP 设计如何检查特异性？

9. 残留疑问

• 怎样把单突触改变连接到真实记忆行为？

10. 参考资料

• MIT OCW：第 11 讲扫描 PDF 资源页。
• MIT OCW：公开笔记目录。