谷氨酸：开启人类大脑可塑性的开关，谷氨酸受体

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人脑中最有效的神经交流物质是谷氨酸。到目前为止,它的数量是最多的,而且涉及到各种操作。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。

《Neuroscience News》官网1月30日消息

谷氨酸也具有深远的临床意义:在中风或脑损伤和神经退行性疾病后,谷氨酸可在神经元外积累到毒性水平,并损伤或杀死它们。

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。

研究于1月29日发表在《Nature Communications》(最新影响因子:12．121)杂志上

Watanabe说:“通过这篇论文,我们发现了信号如何通过突触传输打开开关以提高可塑性。我们证明谷氨酸首先在AMPA型谷氨酸受体附近释放,以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担任教员。“这始于2018年(课程学生)Raul Ramos和Hanieh Falahati,然后我们在2019年与Stephen Alexander Lee和Christine Prater进行了跟进。第一作者Suo Li是我两年的神经生物学课程的助教,” Watanabe说。他将于今年夏天返回MBL进行课程教学,并发掘更多知识。

约翰·霍普金斯大学医学院

参考文献

Source:Marine Biological Laboratory

Turning on the Switch for Plasticity in the Human Brain

Reference:

Li, S．, Raychaudhuri, S．, Lee, S．A． et al． Asynchronous release sites align with NMDA receptors in mouse hippocampal synapses． Nat Commun 12, 677 (2021)．

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