神经细胞具有特殊“预组装”技术

加拿大蒙特利尔神经学研究所及其附属医院和麦吉尔大学的一项新研究发现，神经细胞具有一种特殊的“预组装技术”，可促进神经细胞连接（突触）处的蛋白制造，从而让大脑迅速形成记忆和塑化。

大脑是可塑的，其通过重组路径并在神经细胞间创建新的连接，来适应日常生活中的各种体验。这种可塑性要求有关新信息及体验的记忆形成必须要快，以至身体产生一种神经细胞所独有的特殊机制来快速形成记忆。

记忆的形成需要突触处的蛋白制造，而后这些蛋白改变神经细胞连接的强度或路径。研究发现，在神经细胞中，记忆蛋白的制造过程已预先组装在突触处，并只有在等到正确的信号令后才会完成安装，从而加快了整个过程。当记忆形成时，这一过程就会打开，并在瞬间完成蛋白的制造。其作用机制类似于建造房屋的预制板，在正确的时间和地点就能迅速搭建完成。

参与研究的神经学家韦恩・索辛称，不光在合适的地点制造蛋白很重要，而且在错误的时间不制造蛋白也很重要。这是因为你只想大脑做出精确的连接，如果这个过程是不分青红皂白的，就会导致神经系统疾病。这一控制记忆蛋白合成的机制解决了两个问题：如何只在适当的时间制造蛋白；如何尽快制造蛋白，以将突触变化和体验/记忆紧密联系在一起。

从遗传物质制造蛋白包括两个主要步骤：第一步称为转录，存储并被保护在细胞中央的DNA（脱氧核糖核酸）中的信息被复制到一个信使核糖核酸（mRNA），然后这个副本移动到细胞内需要的地方；第二步称为翻译，mRNA作为遗传信息的模板，被核糖体“读取”，核糖体对mRNA序列进行解码，然后将其与正确的氨基酸结合在一起形成蛋白。

研究人员发现，mRNA行进到已和核糖体依附的突触时，蛋白的制造过程只在完成前停止（在翻译的伸长/终止步骤，其中氨基酸正被组装入蛋白质）。接下来，这个“预装配”过程在等到突触信号后重新激活，迅速产生大量蛋白以形成记忆。研究人员表示，此一研究结果揭示了突触可塑性的新机制，了解其中的路径有助于为神经发育疾病的治疗提供新的靶点。