只有一小部分的突触神经传递期间可能活跃
新的光学技术,用于小鼠,提供详细的观察大脑中的多巴胺是如何工作的
哥伦比亚大学的科学家开发了一种新的光学技术研究信息传播在老鼠的大脑。使用这种方法,他们发现只有一小部分的突触可能是活跃在任何给定的时间。
这项研究发表在自然神经科学。
“了解我们完成复杂的任务,如学习和记忆,要求我们看看我们的大脑传输关键信号从一个神经元突触到另一个,”David苏尔寿公司表示,博士,神经生物学教授精神病学,神经学,药理学哥伦比亚大学医学中心。“老技术只显示发生了什么大量的突触。我们需要一种方法来观察单个突触的神经递质活动,帮助我们更好地理解复杂的行为。”
获得一个突触活动的详细视图,苏尔寿公司的团队合作与Dalibor萨麦斯的实验室,博士,副教授在哥伦比亚大学化学,开发一种新型的化合物称为荧光假神经递质200 (FFN200)。当添加到大脑组织或神经细胞从老鼠,FFN200模仿大脑的自然神经递质,并允许研究人员监视化学传递。
FFN200荧光分子追踪的多巴胺神经传递鼠标突触。来源:苏尔寿公司实验室,哥伦比亚大学医学中心
使用荧光显微镜,研究人员能够查看dopamine-involved的释放和再吸收在运动学习,习惯形成,刺激行为个体的突触。当所有的神经元电刺激在大脑组织样本,研究人员将所有的突触释放多巴胺。相反,他们发现,只有不到20%的多巴胺能神经突触活动的脉冲电。
“为什么有这些大型水库的突触沉默?”萨麦斯博士说,他是论文的合著者。“也许这些沉默的终端暗示大脑中的信息编码机制尚未透露。”
了解更多:促进多巴胺包装保护大脑在帕金森病模型
该研究的作者计划在未来的实验中,追求这一假说以及检查其他神经递质是如何表现的。
“这个研究没有解释是什么导致了大多数的突触保持沉默,“苏尔寿博士说。“如果我们可以出来工作,我们可以学到更多关于改变多巴胺水平参与脑部疾病如帕金森病、上瘾,和精神分裂症。”
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出版
佩雷拉DBet al。荧光假神经递质揭示功能沉默纹状体的多巴胺囊泡集群。《自然神经科学》,2016年2月22日在线发表。doi: 10.1038 / nn.4252
