團隊表明電突觸發(fā)生在整個大腦中可以影響單個神經(jīng)細胞

電突觸無處不在，但幾乎沒有被探索過。它們是幾乎所有動物物種大腦的一部分，但即使在電子顯微鏡下，它們通常仍然是不可見的。

“電突觸就像大腦的暗物質(zhì)，”MPI 生物智能主任亞歷山大·博斯特 (Alexander Borst) 在基金會 (if) 中說?，F(xiàn)在，他所在部門的一個團隊在《當(dāng)代生物學(xué)》上發(fā)表了一項研究，仔細研究了這種很少被探索的大腦成分：在果蠅的大腦中，他們能夠證明電突觸發(fā)生在幾乎所有的大腦區(qū)域和可影響單個神經(jīng)細胞的功能和穩(wěn)定性。

神經(jīng)元通過突觸進行交流，突觸是化學(xué)信使將刺激從一個細胞傳遞到下一個細胞的小接觸點。我們可能會從生物課上記住這一點。然而，這還不是全部。除了眾所周知的化學(xué)突觸之外，還有另一種鮮為人知的突觸類型：電突觸。“電突觸更為罕見，并且很難用目前的方法檢測到。這就是為什么迄今為止幾乎沒有研究過它們，”長期以來一直對這些隱藏的細胞連接著迷的 Georg Ammer 解釋說。“因此，在大多數(shù)動物的大腦中，我們甚至不知道基本的事情，例如電突觸的確切位置或它們?nèi)绾斡绊懘竽X活動。”

電突觸直接連接兩個神經(jīng)元，允許神經(jīng)元用來交流的電流從一個細胞流到下一個細胞而不會繞道。除了棘皮動物，這種特殊類型的突觸出現(xiàn)在迄今為止研究的每一種動物的大腦中。“因此，電突觸必須具有重要功能;我們只是不知道哪些功能，”Georg Ammer 說。

腦內(nèi)分布

為了追蹤這些功能，Ammer 和他的兩位同事 Renée Vieira 和 Sandra Fendl 標(biāo)記了電突觸的重要蛋白質(zhì)構(gòu)建塊。因此，在果蠅的大腦中，他們能夠證明電突觸并非出現(xiàn)在所有神經(jīng)細胞中，而是幾乎出現(xiàn)在大腦的所有區(qū)域。通過選擇性地關(guān)閉視覺處理區(qū)域的電突觸，研究人員可以證明受影響的神經(jīng)元對某些刺激的反應(yīng)要弱得多。此外，在沒有電突觸的情況下，一些神經(jīng)細胞類型變得不穩(wěn)定并開始自發(fā)振蕩。

“結(jié)果表明，電突觸對于不同的大腦功能很重要，并且可以發(fā)揮非常不同的功能作用，具體取決于神經(jīng)元的類型，”Ammer 總結(jié)道。“因此，這些突觸也應(yīng)該整合到連接組研究中。”連接組是大腦或大腦區(qū)域中所有神經(jīng)元及其連接的地圖。通常，這些信息是從電子顯微鏡圖像中重建的——其中電突觸在很大程度上是不可見的。如何將這些整合到連接組研究中以及電突觸所擁有的其他秘密是進一步研究的主題。

標(biāo)簽：