當(dāng)你閱讀這句話時(shí)，你大腦中的細(xì)胞，稱為神經(jīng)元，在彼此之間發(fā)送快速電信號(hào)，傳遞信息。它們通過它們之間稱為突觸的微小、專門的連接來做到這一點(diǎn)。
神經(jīng)元之間形成了許多不同類型的突觸，包括“興奮性”或“抑制性”，科學(xué)家們?nèi)圆磺宄@些結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的確切機(jī)制。科羅拉多州立大學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室通過表明從突觸釋放的化學(xué)物質(zhì)類型最終指導(dǎo)神經(jīng)元之間形成哪種突觸，揭示了對(duì)這個(gè)問題的重要見解。
生物化學(xué)和分子生物學(xué)系助理教授 Soham Chanda 領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)發(fā)表在《自然通訊》上的研究，該研究證明了通過酶促手段在體外和體內(nèi)改變神經(jīng)元之間突觸身份的可能性。為該項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)的其他資深科學(xué)家是斯坦福大學(xué)的 Thomas Südhof 和布法羅大學(xué)的 Matthew Xu-Friedman。
在實(shí)驗(yàn)室中，Chanda 及其同事能夠僅使用酶，通過使神經(jīng)元表達(dá)一些誘導(dǎo)突觸機(jī)制級(jí)聯(lián)變化的基因，使突觸在興奮性和抑制性類型之間發(fā)生變化。這樣的突破可能對(duì)治療由突觸信息處理和交換故障引起的腦部疾病產(chǎn)生重大影響。
“我們對(duì)人類大腦的功能知之甚少，在它的中心，我們需要了解神經(jīng)元如何相互交流，”錢達(dá)說。“了解突觸形成和維持的基本機(jī)制對(duì)理解腦部疾病具有重大意義。”
他們的結(jié)果表明，在突觸連接區(qū)表達(dá)的細(xì)胞粘附蛋白并不是突觸功能的唯一提供者，正如一些人所認(rèn)為的那樣。相反，從突觸前部位(信息的來源)釋放的稱為神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)似乎在控制突觸的形成類型和位置方面也發(fā)揮著重要作用。
CSU 團(tuán)隊(duì)使用干細(xì)胞衍生的人類神經(jīng)元來證明它們通過特定神經(jīng)遞質(zhì)的受控釋放來產(chǎn)生某些類型的突觸連接的能力。布法羅大學(xué)的合作者在活老鼠的大腦中也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象。
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