「閾値」の版間の差分

神経科学の分野においては、[[活動電位]]の発生に必要な刺激強度、動物に特定の応答を引き起こす感覚刺激の強度についての閾値が知られている。その他に、[[シナプス可塑性]]誘導に必要な電気刺激の強度、細胞内[[Ca²⁺]]濃度上昇の大きさなどについても、閾値という言葉が用いられる。閾値の一般的な意味から、特定の値を境にして現象が起こるか否かが決まると思われがちであるが、生命現象で観察される閾値は状況によって変化することが多い。

　[[シナプス可塑性]]は、[[シナプス]]の活動状況等により情報伝達効率が変化する現象で、[[学習]]・[[記憶]]の基盤と考えられている。[[シナプス可塑性]]を誘導するような刺激の頻度や強度、あるいはそのような刺激が引き起こす細胞内Ca²⁺濃度上昇の大きさが、[[シナプス可塑性]]誘導の閾値である。閾値以上の刺激は、[[細胞内情報伝達系]]の[[フィードバック]]反応を誘導して安定状態を変化させたり、[[シナプス後肥厚]]に存在する[[受容体]]や[[足場蛋白質]]の変化を促し、[[シナプス]]の機能変化を安定化・長期化する（図３）。<br>

　[[シナプス可塑性]]誘導に関わるポジティブフィードバック反応として、[[カルシウムカルモジュリン依存性蛋白質キナーゼ|Ca²⁺/CaM依存性プロテインキナーゼII]]（CaMKII）の自己[[リン酸化]]反応や、[[プロテインキナーゼＣ]]（PKC）－[[分裂促進因子活性化蛋白質キナーゼ|MAPキナーゼ]]（MAPK）経路に見られるような多数の酵素反応を介したポジティブフィードバック反応が知られている。これらのポジティブフィードバック反応は、多数の酵素反応を含むシグナル伝達系により制御されるため、その閾値がどのように調節されるのかを直観的に理解することが難しい。この問題を克服する手段として、コンピュータモデルによるシミュレーションが用いられ、細胞生物学実験による実証を経て、[[シナプス可塑性]]の閾値制御メカニズムについての理解が進んでいる<ref><pubmed> 17553426 </pubmed></ref><ref><pubmed> 19536203 </pubmed></ref>。<br>

　[[シナプス可塑性]]誘導の閾値は、様々な状況に応じて変化する。例えば、[[シナプス]]の活動履歴や、近隣の[[シナプス]]での可塑性により閾値が上下することが分かっている<ref><pubmed> 1346729 </pubmed></ref><ref><pubmed> 18097401</pubmed></ref>。このような[[シナプス可塑性]]誘導の閾値変化は、学習しやすさと関係し、また神経回路形成過程にもかかわると考えられている。