利哈伊大學(xué)的新研究揭示了大腦中神經(jīng)元如何相互交流的幾個方面，這些方面以前是未知的。
Lehigh 生物科學(xué)系神經(jīng)科學(xué)副教授 Julie Haas 說，這項工作涉及電突觸，它提供了大腦中神經(jīng)元之間的主要交流形式。電突觸基于連接兩個神經(jīng)元細胞膜的孔。
“你最初可能期望它們在電池之間平等地傳遞電流，但它們很少這樣做，”哈斯說。“交流的不平等或不對稱是電突觸的一種特性，它經(jīng)常被注意到但很少被探索。”
在本月發(fā)表在eNeuro上的一篇名為“電突觸不對稱的內(nèi)在來源和功能影響”的新論文中，Haas 和研究生 Austin Mendoza 證明了多種因素可能導(dǎo)致電突觸不對稱，包括突觸位置、強度、電導(dǎo)方向、樹枝狀幾何形狀和輸入電阻。有趣的是，研究還表明，這些相同的因素可以掩蓋不對稱性。換句話說，它們可以使電突觸看起來是相等的，而實際上它們并不相等。
最后，這項工作表明不對稱連接會影響神經(jīng)元的兩個基本功能：尖峰時間和節(jié)奏同步。
“這些結(jié)果強調(diào)了不對稱傳輸及其影響可能發(fā)生在整個大腦中，比以前想象的要多得多，”門多薩說。
該研究的一個目標是在一個地方收集和解釋所有電突觸不對稱的來源。他們還想確定樹突上電突觸的位置，即神經(jīng)元的蜘蛛狀接收部分，以及樹突上的位置是否可能是導(dǎo)致不對稱的一個因素。為此，兩人將樹突添加到他們的計算模型單元中。
在進一步表征不對稱性之后，Haas 和 Mendoza 研究了促成因素如何影響電突觸的兩個已知功能：細胞觸發(fā)動作電位的速度和同步活動的發(fā)生方式。
“不對稱的一個令人驚訝的強烈原因是突觸本身沿著細胞樹突的位置，”哈斯說。“我們驚訝于即使是一點點不對稱也會對電突觸的功能產(chǎn)生如此大的影響。”
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