Как в обучении по Хеббу обнаруживается «совместная стрельба»?

Я предполагаю, что сигналом, заставляющим комплекс синаптический рецептор/ионный канал изменить свое поведение (т.е. усиление в ходе активизации), должна быть комбинация состояния комплекса ("занят" или "открыт" или любого другого состояния). кроме основного или покоящегося состояния) и необычайно высокий мембранный потенциал в комплексе (вызванный ретроградным потенциалом действия).

Неосновное состояние указывает на то, что пресинаптический нейрон недавно возбудился, потенциал указывает на то, что постсинаптический нейрон недавно возбудился. Согласно правилу «вместе огонь, вместе проволока», должны быть выполнены оба условия, чтобы произошло усиление по типу Хебба.

Далее я предполагаю, что мембранный потенциал, запускающий активацию комплекса, должен быть значительно выше, чем типичный постсинаптический потенциал, генерируемый синапсом, иначе активации одного синапса было бы достаточно для усиления, что нарушает правило Хебба.

Является ли такой образ мышления по существу правильным? Или усиление вызвано другими сигналами, кроме упомянутых выше?

Вы ищете объяснение биологии или что-то еще? Похоже, вы пытаетесь вывести биологию из логики, а не логически понять биологию; это хороший способ генерировать гипотезы, но, возможно, не лучший подход для понимания того, что уже известно о биологии.
Не из логики, а из того, что я могу себе представить: как рецептор может активироваться, но только вскоре после (или пока он «активен») и вскоре после того, как его нейрон создал потенциал действия? (О первом он «знает» по своему собственному состоянию, о последнем он «знает» по напряжению на мембране в месте его расположения. Вот мое воображение. И то, и другое вместе приводит к физическому процессу повышающей регуляции.) Но, конечно, я ищу объяснение биологии.

Ответы (1)

Считается, что динамика Хеббовой или ассоциативной синаптической пластичности регулируется в первую очередь функцией глутаматного рецептора NMDA. Короткий ответ заключается в том, что вы в основном правы по всем пунктам.

На рисунке рецептора NMDA представлена ​​нервная система.
На рисунке рецептора NMDA представлена ​​нервная система.
Автор Бланка Пьедрафита [ CC BY-SA 1.0 или CC BY-SA 2.5 ], через Wikimedia Commons

Рецептор NMDA представляет собой неселективный катионотропный рецептор. Обратный потенциалрецептора NMDA составляет около 0 мВ, в отличие от мембранного потенциала покоя «типичного» возбуждающего нейрона, который составляет около -70 мВ. Это означает, что для активации рецептора NMDA требуется довольно сильный стимул. В то время как некоторый ток может проходить через канал при связывании его предпочтительных лигандов (глутамата или глицина), пора обычно блокируется ионом магния. Этот механизм обеспечивает некоторую степень регуляции ионного потока через канал в зависимости от напряжения. Когда сильный раздражитель повышает мембранный потенциал до достаточного уровня, магниевый блок поднимается, позволяя проходить большему току. Медленная кинетика рецептора NMDA обеспечивает временную интеграцию входящих сигналов. Это заставляет рецептор NMDA функционировать как детектор совпадений или вентиль И.

Дополнительная литература: https://en.wikipedia.org/wiki/NMDA_рецептор

На первый взгляд, я не совсем уверен, охватывает ли ваш ответ (субъективно) детали моего вопроса, но я уверен и посмотрю поближе. Спасибо, в любом случае!
Если вы чувствуете, что вам нужна дополнительная информация, дайте мне знать, и я обновлю свой ответ.
Спасибо за предложение, но потребуется некоторое время, чтобы сформулировать мою озабоченность. Позвольте мне сначала переварить ваш ответ.