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神經突觸“大聲叫喊”以傳遞遠距離信號
【字體: 大 中 小 】 時間:2000年08月28日 來源:
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如果你遠離一個爭論的群體,你如何使自己的聲音被聽見呢?如果你是神經突觸,如人類一樣,你會大聲叫喊的。即將在9月出版的《Nature Neuroscience》上發表的一篇研究論文回答了這一困擾神經科學家數十年的問題:由遠離細胞體的神經突觸傳遞的信息是如何使自己在較近的各軸突傳入的各種信息中顯現出來?它們在穿越細胞的傳遞過程中信號一定會減弱的。
神經元通過細胞體周圍伸展出的長軸突接受從其它神經元傳來的信號。不考慮自身的信號,神經元只有在細胞體接受并積累一定域值水平的軸突傳入信息之后才發生興奮。最近的研究發現遠距離的突觸確實接受有用的信號,但具體如何發生的并不清楚。
神經科學家Jeffrey Magee(路易斯安那州州立大學醫學中心)和Erik Cook(貝勒醫學院)假設遠距離的突觸“說話聲音更大”,刺激局部突觸并對神經元興奮狀態下的情況進行了研究。當神經元發生興奮時,產生的信號通過一個由于離子通過外膜進出細胞形成的電流傳遞給細胞體。當研究者測定這種電流時,發現更遠的突觸傳遞更強的信號。當信號傳到細胞體時,那些經長距離傳遞的信號與那些最初在附近產生的信號強度相當。
貝勒醫學院的Daniel Johnston認為:“這項發現將打開一個全新的領域。神經科學家將希望得知細胞是如何知道在更遠的地方形成更強大的突觸的,以及電流梯度是如何產生的!
Magee解釋道有許多可能的機制可以解釋來自遠距離的突觸產生更強信號的現象。一種可能是臨近的細胞在與遠端突觸進行信號交流時傳遞了更多的化學神經介質,盡管目前并不知道這些神經元是如何實現這樣做的。另一種解釋是,在接受信息的軸突中,遠距離突觸可能更大,分布有更多檢測輸入信號的受體。Magee希望通過使用一種電子顯微照相術來觀察是否遠端突觸較離細胞體更近的突觸延伸至更大的區域。
摘譯自8月25日出版的《Science》