MolCell相分离对于重新认识突触的形成与维持的重要意义
神经元(Neuron)是神经系统的基本功能单位,神经元之间的连接形成突触(Synapse),上一个神经元通过突触前膜(Pre-synapse)释放神经递质(Neurotransmitter),经过突触间隙(Synaptic cleft),被下一个神经元的突触后膜(Post-synapse)接收,实现神经元之间的信号传递。神经递质的释放受到突触前活性区(Presynaptic Active Zone)的精密控制。 早在半个世纪前,Couteaux【2】等就通过电镜观察到突触前存在一个蛋白质致密区。过去数十年的遗传学、生理学和生化学研究已经阐明了突触前活性区的分子组成,以及它们之间的相互作用机制【4】。但是这些纳米尺度的分子作用如何构建成电镜可见的复杂高维亚微米结构,并且能够在没有膜包被的情况下维持高浓度而不向胞质内扩散仍然困扰学界。从生物学功能角度,包裹神经递质的突触小泡(Synaptic Vesicle)对接(Dockin......阅读全文
关于突触核蛋白的基本介绍
α-突触核蛋白是一种在中枢神经系统突触前及核周表达的可溶性蛋白质,它与帕金森病的发病机制和相关功能障碍密切相关,是路易小体的主要成分。 α-突触核蛋白的功能多样,可能参与到突触结构的维持、神经的可塑性、学习、记忆、发生、细胞粘附、磷酸化、细胞分化以及多巴胺的摄取调控等许多方面。
突触核蛋白抗细胞凋亡作用
Alves da Costa等发现与模拟转染的TSM1型神经元对照,野生型的α-突触核蛋白能够显著地减弱三种不同的细胞凋亡诱导剂星孢菌素、依托泊苷和神经酰胺C2对胞内半胱天冬酶(caspase)的激活[30],同样这可能与α-突触核蛋白的伴侣样蛋白作用有关;Ostrerova等也发现α-突触核蛋
突触核蛋白的发病机制介绍
损害线粒体:Nakamura等发现在哺乳动物的多种细胞中过量表达α-突触核蛋白可以造成线粒体的裂解,而在胞内的其他细胞器的形态变化很小(如高尔基复合体),α-突触核蛋白不抑制线粒体的融合而表现出促进其分裂,并且不依靠线粒体分裂时需要的主要分裂蛋白Drp1[42];另外过量表达的α-突触核蛋白能够
简述突触核蛋白的发现史
突触核蛋白最初于1988年由Maroteaux等利用纯化的抗胆碱能囊泡抗体在电鲟体内发现,并且确定其分布在神经突触前末梢和核周[1,2],同样突触核蛋白也在阿尔滋海默病的老年斑块内发现,但没有β-淀粉样蛋白含量高,突触核蛋白的中间部分(aa61-65)被命名为非β-淀粉样结构(NAC)。至今人们
超导突触处理信息能力超人脑
通过高速电子探针连接的人造突触。图片来源:《自然》杂志官网 据英国《自然》杂志网站近日报道,美国科学家研制出一款模拟人脑神经中枢处理过程的超导突触,其信息处理速度比人脑更快,而且更高效。研究人员表示,尽管该人造突触商用还面临不少困难,但它是神经形态计算设备发展史上的里程碑,可用于未来类脑计算机
关于突触核蛋白的结构介绍
总体结构 α-突触核蛋白是位于4q21-22SNCA基因[16]编码的一个小分子蛋白质,分子量为19kDa,,由140个氨基酸构成,可以分成三个部分: 氨基端: (aa 1~60)包含了5个家族性帕金森病的突变位点以及高度保守的11个氨基酸中组成的KTKEGV 7模体重复序列,易形成两性α
人工突触成功模仿人类彩色视觉
日本东京理科大学团队成功开发出一种具有极高颜色分辨能力的自供电人工突触,其颜色识别能力已经非常接近人眼,标志着人们在计算机之“眼”研究领域迈出重要一步。相关成果已发表在最新一期《科学报告》上。人工智能的快速发展对机器视觉提出了更高要求。然而,处理每秒产生的大量视觉数据需要消耗大量电力、存储空间和计算
关于突触核蛋白的特性介绍
它的结构很大程度上依赖于其所处的细胞内环境,并且会表现出不同的结构如单体、寡聚体、原纤维和纤维等,病理状态下的突触核蛋白容易聚集形成不溶性的纤维蛋白沉淀,最终导致神经细胞死亡。人类基因学的研究证明了α-突触核蛋白基因突变在家族性的帕金森病中的主要致病地位,并且α-突触核蛋白的聚集有类似朊蛋白样的
神经递质的作用及结构特点
神经递质(neurotransmitter)是神经元之间或神经元与效应器细胞如肌肉细胞、腺体细胞等之间传递信息的化学物质。根据神经递质的化学组成特点,主要有胆碱类(乙酰胆碱,acetylcholineAch)、单胺类(去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺)、氨基酸类(兴奋性递质如谷氨酸和天冬氨酸;抑制性
Nature:一波三折终证实syt7基因控制人类思考、学习和记忆
我们的大脑是连通性的奇迹,充满着彼此间持续沟通的细胞。这种沟通通过突触实现。突触是被称作神经递质的化学物从一种神经元转移到另一种神经元的转接点,这种转移允许我们思考、学习和记忆。 科学家们已知这些突触经常需要获得一种强化来发送信息穿过神经元分界线。但是这种突触强化(synaptic boost
关于NMDA受体的分布介绍
一般认为,NMDA受体主要分布在神经细胞的突触后膜。在兴奋性神经元,NMDA受体主要分布在树突棘头的突触后膜,且主要分布在突触后致密区(postsynaptic density, PSD)。但近年来的研究显示,NMDA受体不仅存在于突触后膜,还存在于突触前膜。不仅分布于突触后致密区,还分布于PS
科学家发现神经元与血管的“新桥梁”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515369.shtm西湖大学生命科学学院特聘研究员贾洁敏团队发现了一座横架在神经元与血管之间的“新桥梁”——“类突触连接(NsMJ)”。通过它,谷氨酸能神经元可以直接作用于动脉血管平滑肌细胞,导致动脉舒张
中科院JBC文章发表神经学研究新成果
来自中科院上海生命科学研究院、中国科学院大学的研究人员在神经生物学研究中获得新发现,证实神经活动调控Somatostatin表达,通过突触后生长抑素受体4(Somatostatin Receptor 4)减少了树突棘密度,降低了兴奋性突触传递。相关论文发表在国际期刊《生物化学杂志》(JBC)
Nature:人类思考背后的作用机制
我们的大脑拥有令人惊奇的连通性,里面挤满了细胞,它们之间不断地进行着沟通。这种沟通发生在突触之间——突触是神经递质从一个神经元跳跃到另一个神经元的中转站,可让我们思考,以进行学习和记忆。 研究人员已经知道,这些突触往往需要一个刺激,才能让信息发送穿过神经元分裂。但这个刺激来自哪里,一直都是一个
睡眠对大脑突触的影响,缺觉会扰乱突触蛋白磷酸化周期
最近收到了一条来自读者的吐槽:你们成天说熬夜不好,但是却每天晚上十点半才推送,这是诚心不让我们早睡…… 对不起,我们诚恳道歉(但绝对不改)。不过我们的希望是,大家能看科研结果看困直接睡着(不是 睡好觉到底多重要?我眼前就有一个现成的例子。因为昨天上线了音频课,亚慧老师半宿没睡,今天早上来了,
Nature重要发现:星形胶质细胞新功能
来自斯坦福大学医学院的神经科学家们发现了,一种常见但却神秘的脑细胞类型所具有的一种新功能。他们的研究结果在线发表在11月24日的《自然》(Nature)杂志上。 在这篇论文中研究人员证实,就像雕塑家凿去多余的石粒创作出一件工艺品一样,这些因其星样形状而被称之为星形胶质细胞的细胞,通过选择性
Nature三连发:癌细胞鱼目混珠促进肿瘤生长
近日,国际顶级杂志《Nature》连发三篇论文撕下癌细胞的伪装。癌细胞真的是太过于“狡猾”竟然将大脑中的信息暗度陈仓促进自己生长!《自然》官网截图 癌细胞劫持神经元形成突触 脑癌中有一种叫做高级神经胶质瘤,罹患高级神经胶质瘤的患者5年生存率仅为5%。它最致命的方面就在于能够扩散污染正常的脑组
中国科学家发现大脑神经突触删除机制
浙江大学医学院神经科学研究所汪浩研究员和段树民院士合作研究发现,三磷酸腺苷(ATP)可以识别大脑中不需要的神经突触,在大脑中按下“删除键”。 该研究成果4月12日刊登在生命科学领域知名期刊《生命科学在线》(《eLife》)上。 一个健康的成年人的大脑中约有860亿个神经元,神经元之间接触的结
我国学着揭示下丘脑腹内侧核内部独特的神经环路
近日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心研究员徐华泰团队在Current Biology上在线发表题为A developmental switch between electrical and neuropeptide co
活细胞成像在中枢神经系统(CNS)疾病和紊乱研...(一)
活细胞成像在中枢神经系统(CNS)疾病和紊乱研究中的应用研究人类中枢神经系统(CNS)疾病和紊乱的原因以寻求有效的治疗方式需要体外和体内疾病模型,这些模型真实的再现了各自的神经病理生理情况,同时也通过必要的细胞机制支持神经元以提供翻译结果的治疗方式作出反应1-3。 此外,我们需要研究最早的神经病理
概述氨基酸类递质
在脑脊髓内谷氨酸含量很多,分布很广,但相对来看,大脑半球和脊髓背侧部分含量较高。用电生物微电泳法将谷氨酸作用于皮层神经元和脊髓运动神经地,可引致突触后膜出现类似兴奋性突触后电位的反应,并可导致神经元放电。由此设想,谷氨酸可能是感觉传入神经纤维(粗纤维类)和大脑皮层内的兴奋型递质。 用电生理微电
Nature子刊解析巨突触的形成
人类和绝大多数哺乳动物,能够相当敏锐的判断声音来源的空间位置。声音信息到达左右两耳的时间存在微小的延迟,为了判断声音的来源,大脑发展出了能够快速检测上述延迟的环路。人们已知的最大脑部突触,就是这一环路的核心。现在,科学家们揭示了这些巨突触形成的机制,这一机制使我们能够极为有效的处理听觉
新策略或可揭示神经元反应特性产生机制
中科院上海生科院神经所郭爱克研究组日前开发出一种新的双色钙成像法,并利用这种方法针对果蝇中单个蘑菇体神经元对嗅觉刺激的反应特性进行了研究。相关论文日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。 据介绍,对于大多数神经元来说,其所执行的操作无非是将所接收的许多突触前输入进行整合,转化为最终的输出信号
越来越健忘了吗?可能跟一种重要蛋白质不足有关
突触的作用是负责神经元之间的信息传输。突触效能的局部调节对神经元网络化和记忆形成都很重要。虽然,有研究表明,整体翻译失调会影响小鼠的长期记忆,但是受RNA颗粒影响的局部翻译调节还有待研究。 RNG105是一个参与局部突触蛋白质合成的因子。在这项新研究中,课题组展示了RNG105这种物质对小鼠长
节食减肥为啥容易体重反弹?Cell-Metab-研究揭示:大脑!
节食是减肥减重的重要方法,但往往很多人节食结束后体重又反弹。下丘脑的弓状核(ARC)被认为是体重增加的重要核团[1],体重变化如何引起ARC神经环路的变化从而调控体重呢?已有大量研究表明,ARC所接受的突触输入在应对热量不足时发挥作用,具体机制包括突触前末端[2]、突触形成以及突出修剪[3],以及突
Cell:神经元新型作用机制-有望开发免疫性疾病新疗法
拉斯穆森脑炎(Rasmussen's encephalitis)是一种罕见的自身免疫疾病,该病主要影响儿童,最终会导致癫痫症发作,由于这种疾病对药物疗法具有耐受性,因此患者需要经常进行外科手术来移除或切断受影响的大脑组织。图片来源:Doron Merkler/UNIGE 近日,一项刊登
全细胞膜片钳在体外电生理学的落射荧光成像与光遗传...
全细胞膜片钳在体外电生理学的落射荧光成像与光遗传学刺激的应用膜片钳(Patch-clamp)电生理学是一种被广泛运用于分析神经元内在特性及其局部关联的实验方法。 近年来,实验室标记整个大脑神经元中特定子集转基因小鼠品系的能力为分析神经元回路与研究整个大脑的神经元多样性提供了新的方案。如今,A
区分关联记忆之谜!Science:揭示突触特异性的可塑性
记忆是通过突触效能(synaptic efficacy)的长期变化形成的,这一过程称为突触可塑性(synaptic plasticity),并且记忆被存储在大脑中的称为印迹细胞(engram cell)的特定神经元集合(即神经元群体)中,它们能够在相应的事件发生期间被激活。当两个存记忆存在关联时
果蝇幼虫完整“脑图谱”绘制完成
3月20日电 一个国际科研团队日前在美国《科学》杂志上发表论文说,他们绘制出了果蝇幼虫脑部的完整连接组,即包含所有神经元及其连接状况的线路图。这是第一份完整的昆虫“脑图谱”,将成为神经科学研究的重要工具,并可能为人工智能发展提供参考。 英国剑桥大学、美国约翰斯·霍普金斯大学等机构的研究人员经过12
睡眠对记忆建立和突触可塑性的重要意义
人类以及果蝇、海兔等生物都需要睡眠来巩固记忆。关于睡眠是否改变特定神经元之间的突触从而巩固记忆和影响行为,是生物学领域重要且具挑战性的问题之一。 秀丽隐杆线虫只有302个神经元,其大多数神经元的特征和功能已被确定,整个突触连接组已被阐明。此外,线虫的睡眠特征很保守,所以线虫是通过检查巩固记忆的