利哈伊大學(xué)的新研究揭示了大腦中神經(jīng)元如何相互交流的幾個(gè)方面，這些方面以前是未知的。
Lehigh 生物科學(xué)系神經(jīng)科學(xué)副教授 Julie Haas 說(shuō)，這項(xiàng)工作涉及電突觸，它提供了大腦中神經(jīng)元之間的主要交流形式。電突觸基于連接兩個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞膜的孔。
“你最初可能期望它們?cè)陔姵刂g平等地傳遞電流，但它們很少這樣做，”哈斯說(shuō)。“交流的不平等或不對(duì)稱是電突觸的一種特性，它經(jīng)常被注意到但很少被探索。”
在本月發(fā)表在eNeuro上的一篇名為“電突觸不對(duì)稱的內(nèi)在來(lái)源和功能影響”的新論文中，Haas 和研究生 Austin Mendoza 證明了多種因素可能導(dǎo)致電突觸不對(duì)稱，包括突觸位置、強(qiáng)度、電導(dǎo)方向、樹枝狀幾何形狀和輸入電阻。有趣的是，研究還表明，這些相同的因素可以掩蓋不對(duì)稱性。換句話說(shuō)，它們可以使電突觸看起來(lái)是相等的，而實(shí)際上它們并不相等。
最后，這項(xiàng)工作表明不對(duì)稱連接會(huì)影響神經(jīng)元的兩個(gè)基本功能：尖峰時(shí)間和節(jié)奏同步。
“這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)了不對(duì)稱傳輸及其影響可能發(fā)生在整個(gè)大腦中，比以前想象的要多得多，”門多薩說(shuō)。
該研究的一個(gè)目標(biāo)是在一個(gè)地方收集和解釋所有電突觸不對(duì)稱的來(lái)源。他們還想確定樹突上電突觸的位置，即神經(jīng)元的蜘蛛狀接收部分，以及樹突上的位置是否可能是導(dǎo)致不對(duì)稱的一個(gè)因素。為此，兩人將樹突添加到他們的計(jì)算模型單元中。
在進(jìn)一步表征不對(duì)稱性之后，Haas 和 Mendoza 研究了促成因素如何影響電突觸的兩個(gè)已知功能：細(xì)胞觸發(fā)動(dòng)作電位的速度和同步活動(dòng)的發(fā)生方式。
“不對(duì)稱的一個(gè)令人驚訝的強(qiáng)烈原因是突觸本身沿著細(xì)胞樹突的位置，”哈斯說(shuō)。“我們驚訝于即使是一點(diǎn)點(diǎn)不對(duì)稱也會(huì)對(duì)電突觸的功能產(chǎn)生如此大的影響。”
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