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大腦中的神經(jīng)元是如何連接的？
最近更新時間：2019-9-10
提 供 商：上海士鋒生物科技有限公司資料大?。?/span>29.3KB
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腦由大量相互連接的神經(jīng)元組成。數(shù)十年來，研究人員對神經(jīng)元細胞的復雜模式如何在發(fā)育過程中發(fā)展成功能回路的過程十分感興趣。如今，研究人源已在果蠅中發(fā)現(xiàn)了一種新的信號傳導機制，它指明了大腦中神經(jīng)元回路的形成。
大約1000億個神經(jīng)元在我們的大腦中形成一個復雜且相互關聯(lián)的網(wǎng)絡，使我們能夠生成復雜的思維模式和行動。神經(jīng)元具有各種大小和形狀，但它們大多具有長突起，通過稱為突觸的專門信息傳遞結構連接到相鄰細胞。這個錯綜復雜的網(wǎng)絡在早期開發(fā)過程中如何形成， 吸引了許多神經(jīng)科學家，包括Dietmar Schmucker教授（VIB-KU Leuven），他已經(jīng)建立了研究神經(jīng)元布線的職業(yè)生涯。 “適當?shù)拇竽X功能依賴于神經(jīng)元細胞延伸的非常有控制的分支，稱為軸突和樹突，以及在這些分支的位置正確形成突觸，”他說。 “突觸形 成決定了”允許“形成神經(jīng)元細胞的潛在連接的位置和數(shù)量。因此，控制每個神經(jīng)元分支的突觸數(shù)量對于正確形成復雜的腦回路至關重要。”
“我們在相同類型的神經(jīng)元的個別突起中發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)元分支和突觸數(shù)量的差異，”實驗室的博士后Olivier Urwyler解釋說。他發(fā)現(xiàn)一種名為Prl-1的磷酸酶對于確定在給定神經(jīng)元上形成密度的突觸連接的位置具有決定性作用。在果蠅中，Prl-1的缺失導致幾個不同回 路中神經(jīng)元連接形成的缺陷，表明該蛋白磷酸酶在電路形成中具有普遍的重要性。該小組還確定了通過哪個信號傳導途徑Prl-1發(fā)揮其功能。缺乏Prl-1的果蠅表現(xiàn)出嚴重的運動問題。有趣的是，如果Prl-1錯誤地過表達并且失控，它可以驅動癌細胞的轉移行為。
“令人驚訝的是，它原來是普遍存在的信號通路之一，胰島素受體/ Akt / mTor通路，在許多生理反應，細胞生長和癌癥中都是必需的，Urwyler說。”限制Prl-1的亞細胞蛋白分布到一個小隔室會導致這種有效的信號級聯(lián)，從而局部地促進突觸的形成。”