【Nature子刊】大脑越用越灵活!科学家发现控制大脑“灵活”的开关

人脑中最有效的神经交流物质是谷氨酸。其中最令人惊讶的是由于学习和记忆获取而导致的神经网络的缓慢重组,这个过程被称为突触可塑性。

导言:近日,约翰·霍普金斯大学医学院的研究人员在《自然通讯》发表论文,证明了“脑子越用越灵活”的科学原理。

谷氨酸是一种酸性氨基酸。它大量存在于谷类蛋白质中,动物脑中含量也较多。谷氨酸是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之一,在代谢上具有重要意义。医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷,还用于改善儿童智力发育。

人脑中最有效的神经交流物质是谷氨酸。其中最令人惊讶的是由于学习和记忆获取而导致的神经网络的缓慢重组,这个过程被称为突触可塑性。

最近,约翰·霍普金斯大学医学院研究人员在《Nature Communications 》期刊上发表了一篇题为“Asynchronous release sites align with NMDA receptors in mouse hippocampal synapses”的论文。

大脑是随着运作而变化的。随着学习的不断进行,神经细胞之间的连接也会增加,它们还告诉我们:学习能够“开启”改变神经结构的基因。

约翰·霍普金斯大学医学院(Johns Hopkins University School of Medicine)的Shigeki Watanabe是海洋生物学实验室(MBL)的一名教员和研究员,他的研究方向是描述谷氨酸信号如何在大脑中起作用,从而使神经元沟通成为可能。

在去年秋天的一篇论文中,Watanabe 和几名MBL神经生物学课程的学生一起描述了谷氨酸是如何在神经元中被激发后从神经突触中释放出来的。近日Watanabe在《自然-通讯》(Nature Communications)上发表了一项后续研究。

Watanabe说:“通过这篇论文,我们发现了信号如何通过突触传输以打开开关,以提高神经可塑性。我们证明谷氨酸首先在AMPA型谷氨酸受体附近释放,将信号从一个神经元传递到下一个神经元,然后在第一个信号激活后立即激活NMDA型受体,从而激活突触可塑性开关。”

这项新研究也是在MBL神经生物学课程中进行的,该课程由Watanabe担任。

现在越来越多的科学证据都证明了:大脑越用越灵活。这不,约翰·霍普金斯大学医学院研究人员Shigeki Watanabe还发现了其中的机理!

参考资料:

【1】https://medicalxpress.com/news/2021-01-plasticity-human-brain.html

【2】https://www.nature.com/articles/s41467-021-21004-x

本文转载自转化医学网


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