突触:稳定转换
突触的联系的神经元之间的信息传输。没有它们,我们将无法形成想法或记住的事情。记忆忍受,突触有时需要很长时间保持稳定。但是如何突触最后如果其组件必须定期更换?
马克斯普朗克研究所的科学家们神经生物学在慕尼黑附近Martinsried已经回答这个问题的决定性的一步。他们已经成功地证明当一个突触形成,所有的组件必须生长在一个协调的方式。这是唯一的方式,长期突触功能,学习和记忆过程的基本前提,可以形成。这种交互系统必须允许单个分子,而其他组件的更换稳定突触。
没有什么是永恒不变的。这一原则也适用于蛋白质组成分我们的神经元之间的联系。正是由于这些蛋白质的信息到达突触可以传播,然后收到下一个神经元。当我们学习东西,创建新的突触或现有的加强。使我们保持长期记忆,突触必须保持长时间稳定,整个一生。
马克斯·普朗克神经生物学研究所的研究人员已经发现一个解释如何一个剩余突触实现稳定的很长一段时间尽管其蛋白质必须定期更新。
“我们首先对发生了什么感兴趣的不同组件时突触生长在一个学习的过程,”研究负责人Volker Scheuss解释道。了解组件的成长也可以提供长期稳定的突触的信息。因此,研究人员研究了突触的生长在组织培养的菜肴(学习)刺激。要做到这一点,他们故意激活个人使用神经递质谷氨酸突触:科学家们早就知道,谷氨酸在学习过程中起着重要的作用,刺激突触的生长。在接下来的时间,研究人员观察了刺激突触和控制突触2-photon显微镜下。确认观察效果,然后检查单个突触在电子显微镜的帮助。“当你考虑到单个突触只有大约1000毫米的大小,这是永远做不完的任务,”托拜厄斯。布霍费尔说,部门主任进行了研究。
科学家们发现,在突触生长不同的蛋白质结构总是相互协调增长。如果一个结构组件是单独放大,或没有正确的方式与其他组件,其结构改变后不久将会崩溃。突触这样不完整的变化不能存储任何长期记忆。
研究结果表明,秩序和突触组件之间的交互情况微妙,相关的。“在这样的一个系统,它应该完全有可能取代个别蛋白质结构的其余保持其完整性,”Scheuss说。然而,如果打破了整个群组件,突触是不稳定的。这也是一个重要的过程,因为大脑不能正常工作而忘记事情的能力。因此,该研究的结果不仅提供重要的见解突触的功能和结构,他们也建立一个更好的理解的基础上记忆丧失,例如在大脑退行性疾病。
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出版
丹尼尔•迈耶托拜厄斯布霍费尔,Volker Scheuss。BTBD3在突触可塑性突触结构的平衡与稳定。神经元,2014年4月16日在线发表。doi: 10.1016 / j.neuron.2014.02.031
