佛羅里達州朱庇特——大腦是為了學習而連接的。每一次經歷,我們的神經元都會分支出來建立新的聯系,鋪設我們的長期記憶回路??茖W家稱這種特性為可塑性,指的是適應和隨著經驗改變的能力。
為了發(fā)生可塑性,我們神經元的突觸或連接點也必須不斷地重塑和適應。由于斯克里普斯研究所神經科學家 Sathya Puthanveettil 博士實驗室的新研究,神經元突觸可塑性的機制變得更加清晰。
科學家們已經了解到,突觸可塑性需要從神經元的細胞體到其樹突臂和突觸連接的復雜中繼。就像一個 24 小時開放的港口和高速公路網絡,一個由微管道路和機器人般的快遞員組成的內部運輸系統(tǒng)將細胞的重要貨物運送到最遠的地方。運輸的貨物允許核糖體細胞器組裝,讀取各種 RNA 指令,并根據需要在樹突中構建新的蛋白質。
在 7 月 13 日發(fā)表在Cell Reports 上的一項研究中,Puthanveettil 的團隊報告說,在運輸網絡的信使分子中,有兩個驅動蛋白家族成員,KIF5C 和 KIF3A。研究小組發(fā)現,如果 KIF5C 被敲除,神經元分支樹突和形成輸入接收棘的能力就會受到影響。Kif5C 的功能獲得改善了這些特征。
該研究的第一作者、Puthanveettil 實驗室的研究助理 Supriya Swarnkar 博士說,對這些過程的細節(jié)的辨別指出了神經系統(tǒng)疾病的可能原因,并提供了新的治療方向。她說,Kifs 發(fā)揮著重要作用。
“形成記憶的能力取決于神經元從細胞體到突觸的長距離運輸系統(tǒng)的正常運作,”Swarnkar 說。“而且許多研究報告了 Kifs 突變與神經系統(tǒng)疾病之間的聯系,包括智力障礙、自閉癥和 ALS。”
在結構上,許多驅動蛋白家族蛋白質類似于行走的機器人,這是科幻小說中的東西。它們有一個承載貨物的平臺,以及兩條腿狀的附屬物,它們沿著微管以向前行走的方式來回移動。事實上,它們被稱為分子機器。這些非凡的步行機器人背著他們的貨物移動,直到他們到達突觸目的地并存放他們的包裹。
Puthanveettil 說,這些分子機器有 46 種不同類型,專門用于運送不同類型的貨物??茖W家們開始了解哪些 Kif 攜帶哪些貨物。
標簽: 長期記憶
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