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特定突觸類型如何調(diào)節(jié)焦慮樣行為

導讀 由于涉及的基因、蛋白質(zhì)和神經(jīng)元類型的數(shù)量眾多,神經(jīng)元突觸組織背后的機制仍不清楚。在最近的一項研究中,大邱慶北科技研究院的科學家們在

由于涉及的基因、蛋白質(zhì)和神經(jīng)元類型的數(shù)量眾多,神經(jīng)元突觸組織背后的機制仍不清楚。在最近的一項研究中,大邱慶北科技研究院的科學家們在轉(zhuǎn)基因小鼠身上進行了一系列實驗,以闡明兩種蛋白質(zhì)在調(diào)節(jié)海馬抑制性突觸發(fā)育中的作用,在焦慮相關行為的背景下,鋪平了更好地了解大腦的方法。

我們大腦以及其他動物的大腦的正常運作取決于多種類型神經(jīng)元之間非常復雜的相互作用。這些相互作用是由大量突觸蛋白精心編排的。因此,確定它們的具體功能極具挑戰(zhàn)性。特別是,調(diào)節(jié)突觸可塑性的分子機制尚不完全清楚。

突觸可塑性對于動物在行為層面正確反應和適應環(huán)境至關重要。在過去的十年中,一些研究集中在與 GABA 介導的突觸相關的兩種蛋白質(zhì)上,GABA 是哺乳動物中最重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。Npas4 是兩者中的第一個,與抑制性突觸組織的形成密切相關,但它在不同的大腦區(qū)域中扮演著許多不同的角色。相反,第二種蛋白質(zhì) IQSEC3 僅存在于“GABA 能”突觸中,據(jù)信是 Npas4 的靶標,盡管尚未在活體動物中得到最終證明?,F(xiàn)在,在最近發(fā)表在Cell Reports 上的一項研究中來自韓國大邱慶北科學技術研究所 (DGIST) 的一組科學家報告了他們對小鼠的研究結(jié)果,這些結(jié)果揭示了 Npas4 和 IQSEC3 在特定大腦區(qū)域(稱為海馬體)中的特定功能。

首先,在神經(jīng)元細胞培養(yǎng)物和小鼠中,科學家們證明 Npas4 促進了 IQSEC3 的表達,最重要的是,促進了海馬神經(jīng)元特定突觸中 GABA 能突觸的組織。然后,通過行為實驗和隨后應用于轉(zhuǎn)基因小鼠的化學遺傳學方法,科學家們觀察到由 Npas4 和 IQSEC3 組織的特定 GABA 能突觸與焦慮樣行為直接相關。更具體地說,在通常會引起焦慮相關反應的實驗場景中,IQSEC3 表達失調(diào)的小鼠與對照小鼠的反應不同。“我們的研究可以幫助我們了解焦慮樣行為的異常是如何發(fā)生的,并設計基于電路的治療方法來糾正它們,”

該團隊計劃使用更復雜的遺傳方法繼續(xù)研究 IQSEC3 在不同類型的突觸和神經(jīng)回路中的作用。闡明大腦的分子機制必將為腦醫(yī)學的突破鋪平道路,正如 Um 博士解釋的那樣,“了解突觸有助于掌握神經(jīng)精神和神經(jīng)發(fā)育障礙的發(fā)病機制,因為此類疾病會發(fā)生各種形式的突觸功能障礙。因此。 ,毫無疑問,基礎神經(jīng)科學研究對于在這方面取得進展至關重要。”

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