您的位置:首页 >企业新闻 >

了解数十亿个脑细胞如何成功建立精确的连接是一项重大挑战

导读 大脑是一个极其复杂的器官。对于神经科学家来说,了解数十亿个脑细胞如何成功建立精确的连接是一项重大挑战。Joris de Wit教授及其团队(V...

大脑是一个极其复杂的器官。对于神经科学家来说,了解数十亿个脑细胞如何成功建立精确的连接是一项重大挑战。Joris de Wit教授及其团队(VIB-KU鲁汶大学)揭示了一种分子代码,该代码确定单个神经元之间连接的形状,位置和功能。这些发现可以帮助我们更好地了解自闭症和精神分裂症等脑部疾病。

人脑包含数十亿个神经元,这些神经元形成高度专业化的,令人眼花complex乱的复杂网络,调节着从我们的思想,情感和记忆到肌肉运动的所有事物。信号沿着这些网络从一个神经元在称为突触的指定接触点传输到另一神经元。

为了使许多神经元以一种有组织的有意义的方式连接,必须严格调节突触的形成。威斯康星大学鲁汶分校的Joris de Wit教授想知道如何,何时何地出现这些信号传输连接:“神经元如何识别其适当的伴侣?他们怎么知道哪种突触需要在哪里?这些是非常基本的问题,突显了我们仍然需要学习多少知识。”

粘附分子

De Wit的团队通过研究粘附分子来寻找答案。这些分子可以在细胞表面上找到,它们在物理上将神经元彼此连接。神经元表达大量多样的粘附分子,但是尚不清楚为什么它们需要这么多不同的粘附分子。

因此,研究小组着手研究海马体(负责记忆的大脑区域)的同一神经元中存在的三种不同的粘附分子如何调节神经元的连通性。

“我们首先详细分析了这些粘附分子的分布,因为我们研究的海马神经元与其他脑细胞形成许多不同的突触,”德威特实验室的研究人员之一安娜·施罗德解释说。“在我们的影像专家的帮助下,我们使用了光学和电子显微镜的组合来检查不同突触的结构。我们还利用电生理学来研究突触功能的变化。”

突触处的条形码

科学家发现,虽然其中一个粘附分子控制着连接的数量,但另外两个粘附分子却影响信号的传输,一个是正面的,另一个是负面的。结合在一起,这三个粘附分子精确定义了突触的外观和功能。

“将其看作是脑细胞的邮政编码”,Schroeder解释说。粘附分子是具有特定功能的数字,但结合起来,它们会确定更复杂的模式,从而塑造两个神经元之间的连接。换句话说,它们定义了连接。”的身份,

这样一来,许多不同的粘附分子在神经元中发现整个大脑允许他们作出不同连接的精确微调。

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!