NMDA-Rezeptor: die Lösung für Lernvorgänge?
NMDA steht für N-Methyl-D-Aspartat und ist ein Analogon für Glutamat, eines der Liganden, die an den NMDA-Rezeptor binden. Der NMDA-Rezeptor ist ein sehr komplexer Ionenkanal und gehört zu der Gruppe der Glutamat-Rezeptoren.
Dieser Rezeptortyp scheint für die langfristige Veränderung von Nervenverbindungen verantwortlich zu sein.
Merke
Der NMDA-Rezeptor ist ein Glutamat-Rezeptor
Neben der NMDA- oder Glutamat-Rezeptorstelle, ist ebenso eine Redoxstelle, eine Protonenbindestelle, eine Magnesiumbindestelle und Bindestellen für Glycin, Zink und Polyamin zu finden. Der Ionenkanal ist in der Regel durch ein Magnesiumion blockiert. Liegt ein Ruhepotential vor, so ist der Ionenkanal blockiert. Eine Depolarisation der postsynaptischen Zelle führt zur Öffnung des Kanals durch Entfernung des Magnesiumions.
Neben Na+-Ionen kann der NMDA-Rezeptor ebenso als Kanal für Calcium- und Kalium-Ionen dienen.
In Kombination mit dem AMPA-Rezeptor führt zu einer langfristigen Festlegung der Informationsweiterleitung.
(AMPA steht für AMPAR, engl.; α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid receptor.)
AMPA- und NMDA-Rezeptor spielen zusammen: Die Langzeitpotenzierung erfolgt durch eine Kombination der Funktion zweier Glutamat-Rezeptoren. Zum einen der AMPA-Rezeptor. Dieser Rezeptor öffnet für Natrium-Ionen, die in die postsynaptische Zelle schnell einströmen. Der NMDA-Rezeptor öffnet erst wenn für die postsynaptische Zelle bereits eine Depolarisation besteht. Die Glutamat-Bindung am NMDA-Rezeptor und eine bereits vorliegende Depolarisation der postsynaptischen Zelle führen zur Entfernung des Magnesiumions im NMDA-Rezeptor und damit zur Öffnung des Ionenkanals. Es kommt zum Einstrom von Natrium- und Calciumionen in die postsynaptische Zelle.
Diese Forschungsergebnisse konnten durch Experimente gewonnen werden. Dabei wurden gentechnisch veränderte Mäuse untersucht. Diese hatten NMDA-Rezeptoren, welche durch eine Strukturveränderung länger geöffnet blieben. Die so veränderten Mäuse lernten besser als die „Wildtyp“-Vergleichsmäuse.
Die durch den NMDA-Rezeptor einfließenden Calciumionen führen zu Langzeitveränderungen in der postsynaptischen Membran.
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