突触的研究探讨了大脑的“暗物质”

他们几乎每一个动物的大脑的一部分,然而他们通常保持无形的甚至在电子显微镜下。“电突触就像大脑的暗物质,”亚历山大Borst MPI主任生物智能、基金会(i.f)。现在他的部门的一个小组已经仔细看看这很少探讨大脑组件:果蝇的大脑中果蝇,他们能够表明,电突触发生在几乎所有的大脑区域,可以影响个体神经细胞的功能和稳定性。

神经元通过突触沟通,小接触点的化学信使传递刺激从一个细胞到另一个。我们可能还记得这个从上生物课。然而,这并不是故事的全部。除了常见的化学突触,还有第二个,鲜为人知的突触类型:电突触。“电突触更少,很难用当前的方法检测。这就是为什么他们很难被研究到目前为止,”Georg阿默尔解释说,他一直着迷于这些隐藏的细胞连接。“在大多数动物的大脑,因此我们不知道连最基本的东西,如具体电突触的位置或他们如何影响大脑活动。”

电突触直接连接两个神经元,使神经元交流使用的电流,从一个细胞传递到下一个不绕道。除了棘皮动物,这种特定类型的突触发生在每一个动物的大脑研究到目前为止。“电突触必须具有重要功能:我们只是不知道哪些!”Georg阿默尔说。

分布在大脑中

追踪这些函数,阿默尔和他的两个同事,蕾妮·维埃拉和桑德拉·Fendl贴上一个重要蛋白质的电突触。在果蝇的大脑,他们因此能够证明电突触不发生在所有的神经细胞,但在几乎所有的大脑区域。选择性地关掉电突触在视觉处理的区域,研究人员可以表明,影响神经元的反应某些刺激弱得多。此外,如果没有电突触,一些神经细胞变得不稳定,开始自发振荡。

“结果表明电突触对不同脑功能很重要,可以发挥不同功能作用,这取决于类型的神经元,“阿默尔总结。“这些突触也应该被集成在连接体的研究。”The connectome is a map of all neurons and their connections in a brain or brain area. Often, this information is reconstructed from electron microscope images – where electrical synapses are largely invisible. How these can be integrated into connectome investigations and what other secrets electrical synapses hold, is subject for further studies.

参考:阿默尔克,维埃拉RM, Fendl年代,Borst a解剖分布和电突触的功能角色在果蝇。当代生物学。2022;0 (0)。doi:10.1016 / j.cub.2022.03.040

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