F4 - Plasticitet & neurodegenerative sygdomme

Question 1

Hvad indebærer associativ læring og ikke-associativ læring?

Answer 1

Associativ læring:
indebærer dannelse af associationer mellem stimuli.

Ikke-associerende læring:
Adfærdsændring som respons på gentaget stimulus, herunder:
Tilvænning : nedsat respons på irrelevante stimuli.
Sensibilisering: eksponering forårsager forbedret respons ved efterfølgende eksponeringer

Question 2

Long-term hukommelse kan opdeles til to typer, hvilke?

Answer 2

Eksplicit (deklarativ) hukommelse
Implicit (ikke-deklarativ) hukommelse

Question 3

Forklar Eksplicit (deklarativ) hukommelse (long-term hukommelse).

Answer 3

Eksplicit hukommelse refererer til bevidste minder, der kan verbaliseres og erklæres med vilje.

Den inkluderer to underkategorier:
Episodisk hukommelse: Dette er minder om specifikke begivenheder eller oplevelser, herunder sted, tid og kontekst.

Semantisk hukommelse: Dette omfatter generel viden og fakta, såsom ordforråd, fakta om verden, koncepter og principper. Det er mere abstrakt og ikke knyttet til specifikke oplevelser.

Question 4

Forklar Implicit (ikke-deklarativ) hukommelse (long-term hukommelse)

Answer 4

Implicit hukommelse refererer til hukommelse, der påvirker adfærd eller tankegang uden bevidst erindring om den oprindelige oplevelse.

Den inkluderer flere former for hukommelse:
Procedural hukommelse: Dette er hukommelse om, hvordan man udfører færdigheder eller opgaver, såsom at cykle eller spille et instrument. Det er ofte vanskeligt at verbalisere, men det kan udtrykkes gennem handling.

Perceptuel hukommelse: Dette refererer til forbedringer i genkendelse eller identifikation af stimuli som følge af tidligere eksponeringer, såsom at genkende et ansigt eller et musikstykke.

Konditionering: Dette er dannelse af associationer mellem stimuli og respons.

Question 5

Hvad er synaptisk plasticitet?

Answer 5

Synaptisk plasticitet refererer til neuroners evne til at ændre styrken af deres forbindelser og er en vigtig neurofysiologisk proces, der er involveret i udviklingen af hjernen.

Question 6

Hvad er neurodegeneration?

Answer 6

Neurodegeneration er en proces, hvor nerveceller gradvist mister deres struktur eller funktion, hvilket fører til progressiv nedbrydning af det nervøse væv.

Question 7

Nævn fire neurodegenerative sygdomme.

Answer 7

• Parkinson’s
• Alzheimer’s
• Huntington
• Stroke

Question 8

Hvorfor er neurodegenerative sygdomme som regel uhelbredelige?

Answer 8

På grund af lav regenerationskapacitet af neuroner/hjernen.

Question 9

Nævn to ting, der kan fører til neurodegeneration.

Answer 9

• Protein misfoldning
• Mutationer i neuronale gener (genetisk)

Question 10

Hvad er trinucleotide repeats, og hvad er konsekvensen af dette?

Answer 10

Trinucleotide repeats er gentagelser af en sekvens af tre nukleotider i DNA’et.

Resultater i uregelmæssig foldning / lokalisation / interaktioner eller nedbrydnin af nerver.

Question 11

Hvad er Polyglutamine (PolyGln/Q) sygdomme?

Answer 11

Polyglutamin-sygdomme er en gruppe af genetiske sygdomme, der skyldes unormalt lange gentagelser af CAG-trinukleotider, som koder for glutamin i genomet. Disse gentagelser fører til dannelse af giftige proteiner, der akkumulerer i neuroner og forårsager neurodegeneration.

Question 12

Giv to eksempler på Polyglutamine (PolyGln/Q) sygdomme

Answer 12

Huntingtons og spinocerebellar ataksi.

Question 13

Hvad er Spinocerebellar ataksi?

Answer 13

Spinocerebellar ataksi (SCA) er en gruppe af genetiske neurodegenerative sygdomme, der påvirker koordinationen af bevægelser og muskelkontrol. Disse sygdomme er forårsaget af mutationer i forskellige gener, der resulterer i degeneration af cerebellum og til tider andre dele af hjernen og rygmarven.

Question 14

Hvad er excitotoksicitet?

Answer 14

Ved excitotoksicitet lider nerveceller skade eller død, når niveauerne af ellers nødvendige og sikre neurotransmittere, såsom glutamat, bliver meget høje, hvilket resulterer i overdreven stimulering af receptorer.

Question 15

Forklar mekanismen bag excitotoksicitet, og nævn derunder 4 konsekvenser af Ca2+ overload.

Answer 15

Mekanisme:

• Glutamat aktiverer glutamat-receptorer (AMPA, derefter NMDA).
• Ca2+-influx-> depolarisering -> aktivering af Ca2+-kanaler -> Ca2+-influx.
• Ca2+-overload (normalt fungerer mitokondrier/ER som Ca2+-opsamler).

De primære virkninger af forhøjet Ca2+:

• Øget glutamatfrigivelse (positiv feedback-loop).
• Aktivering af proteaser og lipaser (cellemembranskade).
• Aktivering af NO (nitrogenoxid)-syntase fører til dannelse af frie radikaler.
• Øget frigivelse af arachidonsyre øger dannelse af frie radikaler.

Question 16

Nævn 3 grunde der kan fører til excitotoksicitet

Answer 16

1. Hjerneskade/rygmarvsskade:
   Beskadigede celler udskiller glutamat i det ekstracellulære rum.
2. Stroke:
   Iskæmi reducerer O2 & glucose -> glutamatakkumulering.
3. Hypoglykæmi:
   Glucose er primært ansvarlig for glutamat uptake.

Question 17

Hvad er apoptose, og hvad sker der under den?

Answer 17

Apoptose er programmeret celledød, hvor celler kollapser, strukturerne nedbrydes, DNA i cellen fragmenteres, og resterne optages af nærliggende celler uden at skade omkringliggende væv.

Question 18

Ved hvilke to systemer kan proteiner nedbrydes?

Answer 18

• Ubiquitin-proteasome
• Autophagy-lysosome pathway

Question 19

Forklar proteinnedbrydning gennem Ubiquitin-proteasome systemet.

Answer 19

Ubiquitin-proteasom systemet:

1. Proteiner, der skal nedbrydes, mærkes først med et protein kaldet ubiquitin.
2. Ubiquitin-mærkede proteiner genkendes og brydes ned af et kompleks kaldet proteasomet, der fungerer som en molekylær maskine til nedbrydning af proteiner i mindre fragmenter.
3. Denne proces er hurtig og er ofte involveret i nedbrydning af kortlivede proteiner og reguleringen af cellulære processer.

Question 20

Gør rede for et positivt feedback loop, som har en fremtrædende rolle ved
excitotoxicitet i hjernen, og som involverer Ca2+

Answer 20

Glutamat aktiverer AMPA og dernæst NMDA receptorer, hvilket fører til influx af Ca2+ til cellens cytoplasma. (Da AMPA receptorer depolariserer cellerne vil det også føre til åbning af spændingsafhængige Ca2+ kanaler og yderligere Ca2+ influx). Ca2+ influx fører til frigørelse af glutamat fra nerveterminaler, som aktiverer AMPA og NMDA receptorer osv…

Det kunne evt. nævnes at forøget Ca2+
i kan føre til ”mitochondrial overload” og derved hæmme ATP produktionen, som via ovennævnte mekanismer fører til endnu mere forøget Ca2+, hvilket også udgør et positivt feedback loop.

Question 21

Gør kort rede for to mekanismer, hvorved ATP mangel kan initiere eller
forstærke en excitotoxisk proces.

Answer 21

ATP driver direkte eller indirekte flere processer, som modvirker excitotoxicitet:

1. ATP driver Ca2+-ATPasen, som pumper Ca2+ ud af cellerne.
2. ATP driver Na+/K+-ATPasen som opretholder Na+ gradienten over cellemembranen. Denne leverer energi til Na+/Ca2+ antiporteren, som pumper Ca2+ ud af cellerne.
3. ATP driver via Na+ gradienten også glutamat-transporteren (Na+/glutamat antiport) som nedsætter den extracellulære koncentration af glutamat.