突触是神经元之间的连接点，对大脑和神经系统的信息交流至关重要。近日，研究人员构建出了一种新的、详细的突触三维结构图，该图在纳米尺度上揭示了突触表面的微小脊和沟，这种纳米级的地形图将改变研究人员对突触“地形”的传统认知。

由霍华德·休斯医学研究院的Terrence Sejnowski领导的研究团队，以该三维结构图为基础，开发出了一种高度精确的突触生物学功能计算机模型。该模型整合了三维电子显微镜图像、计算机模拟以及真实的神经元电生理测定。模拟结果表明，突触在释放神经递质时，其行为更像“鸟枪”而非“步枪”。

传统教科书中的突触经典理论将神经递质释放描述为类似步枪子弹从发射神经元特定区域精准射向受体神经元上的特定靶标。然而，新数据显示突触像鸟枪一样工作：神经递质如霰弹般散射，与排列的受体结合，而非仅作用于已知的接受位点。该研究成果发表于7月15日的《Science》杂志。

在这项合作研究中，Ellisman及其同事首次利用电子显微镜断层扫描技术，创建了厚纤毛神经节（连接大脑与眼睛虹膜的神经元丛）中突触的详细三维结构图。Sejnowski团队结合神经递质释放位点和受体的生理学知识，将图像转化为功能性计算机模型，并比较了模型在不同条件下的行为与真实神经节电生理活动的差异。

研究结果证实了与经典理论不同的突触概念：该神经节突触并非仅具有单个释放位点的简单结构，而是包含多个释放位点，从而支持了“鸟枪”模型。