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新成像技術揭示大腦神經元間深層交流機制

2024-06-24科學

新華社北京6月24日電 加拿大研究人員日前利用先進成像技術,揭示了神經元的深層交流機制和突觸功能,這一發現為找到新治療標靶,從而改善癲癇和其他神經系統疾病提供新思路。

從記憶、情感到學習和運動控制,人們的大腦活動都是透過神經元突觸間的通訊來實作,這種通訊一旦失敗就可能誘發癲癇等疾病。神經元之間的訊號傳遞是大腦的基礎生理活動。大腦中,神經元之間約有100萬億個突觸。神經元透過向突觸發送被稱為神經傳導物質的化學物質與其他細胞進行通訊。

這項研究新近發表在美國【科學】雜誌。加拿大多倫多大學附屬兒童醫院的研究人員基於該醫院的奈米級先進生物成像技術捕捉了數十萬張高分辨率影像,並透過模型清晰揭示了神經元突觸的功能。

研究人員發現,神經元在交流時會將神經傳導物質釋放到突觸中,然後傳遞給接收細胞。在這一過程中,有一種被稱為V-ATPase的酶充當泵,將神經傳導物質驅動到突觸前端的小泡中。當神經傳導物質填充突觸小泡時,這種酶會自動分裂成兩部份,然後神經傳導物質就會釋放。此外,研究人員還發現這種酶會與突觸小泡的多種成分交互作用。

研究人員表示未來將進一步了解這種酶與突觸小泡的交互作用、突觸小泡的負載如何導致其裂解以及這個過程如何控制神經傳導物質的釋放。研究人員認為,這一過程可能成為許多疾病的治療標靶,包括某些型別的癲癇。(完)