神经科学家对神经元如何交流有了新的认识

作者：俄勒冈大学 Laurel Hamers

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一种经常被忽视的神经元交流策略可能比人们以前认为的更为普遍。

美国加州大学文理学院生物学教授亚当-米勒（Adam Miller）实验室的新研究揭示了神经元与神经元之间通过直接电信号而不是细胞间通常的化学信使进行交流的重要性。研究小组还发现了一些蛋白质，这些蛋白质可能将这些电通路的中断与自闭症和癫痫等疾病联系起来。

他们在5月11日发表于《当代生物学》（Current Biology）的一篇论文中描述了他们的发现。

神经元是从大脑向全身发送信息的细胞。它们指挥着动物的一切活动：呼吸、运动、思考。神经元发出信号的最著名方式是释放多巴胺和血清素等化学物质，然后由通信链中的下一个神经元吸收。这些连接点被称为化学突触。

但米勒和他的团队对另一种突触感兴趣：电突触。在电突触中，神经元直接通过电流传递信号，电流通过通道在细胞间移动。电突触可以在神经元的许多不同部分之间形成，信息可以双向流动，而不仅仅是单向流动。最终，神经回路是由电突触和化学突触之间的相互作用形成的。

许多神经科学家以前认为，电突触在发育过程中最为重要，但随后大部分会被淘汰，取而代之的是化学突触，就像在学会走路之前先学会爬行一样。

"米勒实验室的博士后研究员安妮-马丁（Anne Martin）领导了这项新研究。

马丁、米勒和他们的同事正试图更好地了解电突触是如何形成的，以及它们可能如何影响大脑的功能。

在最新的论文中，研究小组重点研究了一种名为neurobeachin的蛋白质的作用。他们在发育中的斑马鱼体内测试了这种蛋白质的不同版本，并测量了它对电突触的影响。

研究人员发现，如果神经突触素不能正常工作，电突触就无法形成。米勒说，Neurobeachin的功能似乎就像一个交通控制器，它能将突触正常工作所需的其他蛋白质引导到形成突触的部位。没有它，适当的成分就不会出现在正确的位置，电信息也就无法发送。

先前的研究表明，神经肽还有助于化学突触的形成。因此，新的研究表明，这两种类型的交流之间存在着一座桥梁。

"米勒说："人们过去常说这是不同的生化实体。"但现在有一种分子能在突触形成过程中将它们结合起来"。

在未来的工作中，研究小组希望能更好地理解电突触和化学突触之间的关系，以及它们在神经回路中发挥的作用。

"马丁说："我们对找到电突触和化学突触之间的其他桥梁非常感兴趣。"我们找到了一种，neurobeachin，但我们相信可能还有其他的。

他们还计划进一步探索与人类健康的可能联系。米勒的研究小组注意到，neurobeachin发生突变的鱼的行为发生了变化。此前，neurobeachin的突变与自闭症和癫痫有关，这两种疾病都涉及神经元之间对话方式的改变。更多地了解神经肽如何影响神经元之间的交流，有助于科学家们更好地理解这些大脑差异的起源。

(责任编辑：泉水)

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