是什么讓大腦運(yùn)轉(zhuǎn)得如此之快

一項(xiàng)新的研究表明，神經(jīng)遞質(zhì)受體和其他關(guān)鍵蛋白質(zhì)之間令人驚訝的復(fù)雜相互作用有助于解釋大腦以閃電般的速度處理信息的能力。

麥吉爾大學(xué)的科學(xué)家與牛津大學(xué)和利物浦大學(xué)的合作者合作，結(jié)合實(shí)驗(yàn)技術(shù)來(lái)檢查快速作用的蛋白質(zhì)大分子，即 AMPA 受體，它是大腦信號(hào)傳導(dǎo)的主要參與者。他們的發(fā)現(xiàn)在線(xiàn)發(fā)表在《神經(jīng)元》雜志上。

了解大腦如何發(fā)出信息是神經(jīng)科學(xué)家的主要關(guān)注點(diǎn)，因?yàn)樗鼘?duì)于破譯從自閉癥到阿爾茨海默病等許多大腦疾病的本質(zhì)至關(guān)重要。然而，一個(gè)棘手的問(wèn)題是研究在毫秒時(shí)間尺度上打開(kāi)和關(guān)閉的大腦活動(dòng)的挑戰(zhàn)。

為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，加拿大和英國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合了多種技術(shù)來(lái)檢查 AMPA 受體的原子結(jié)構(gòu)以及它如何與其伙伴或輔助蛋白相互作用。

麥吉爾大學(xué)藥理學(xué)教授、魁北克大學(xué)間研究小組 GÉPROM 主任、首席研究員 Derek Bowie 表示：“研究結(jié)果表明，AMPA 受體與其調(diào)節(jié)它們的蛋白質(zhì)伙伴之間的相互作用比以前想象的要復(fù)雜得多。”膜蛋白在健康和疾病中的功能和作用。

“一種稱(chēng)為分子動(dòng)力學(xué)的計(jì)算方法是理解控制這些相互作用的因素的關(guān)鍵，”牛津大學(xué)副教授、資深作者之一菲利普·比金說(shuō)。“這些模擬實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算顯微鏡，使我們能夠非常詳細(xì)地檢查這些蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。”

“這項(xiàng)工作的一個(gè)關(guān)鍵方面是三個(gè)小組結(jié)合使用實(shí)驗(yàn)和理論方法來(lái)回答這些問(wèn)題，”領(lǐng)導(dǎo)該團(tuán)隊(duì)的利物浦大學(xué)高級(jí)講師蒂姆格林說(shuō)。“我們的工作使用 X 射線(xiàn)晶體學(xué)，使我們能夠通過(guò)觀察 AMPA 受體的原子結(jié)構(gòu)來(lái)證實(shí)許多研究結(jié)果。”

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