佛罗里达州朱庇特——大脑是为了学习而连接的。每一次经历,我们的神经元都会分支出来建立新的联系,铺设我们的长期记忆回路。科学家称这种特性为可塑性,指的是适应和随着经验改变的能力。
为了发生可塑性,我们神经元的突触或连接点也必须不断地重塑和适应。由于斯克里普斯研究所神经科学家 Sathya Puthanveettil 博士实验室的新研究,神经元突触可塑性的机制变得更加清晰。
科学家们已经了解到,突触可塑性需要从神经元的细胞体到其树突臂和突触连接的复杂中继。就像一个 24 小时开放的港口和高速公路网络,一个由微管道路和机器人般的快递员组成的内部运输系统将细胞的重要货物运送到最远的地方。运输的货物允许核糖体细胞器组装,读取各种 RNA 指令,并根据需要在树突中构建新的蛋白质。
在 7 月 13 日发表在Cell Reports 上的一项研究中,Puthanveettil 的团队报告说,在运输网络的信使分子中,有两个驱动蛋白家族成员,KIF5C 和 KIF3A。研究小组发现,如果 KIF5C 被敲除,神经元分支树突和形成输入接收棘的能力就会受到影响。Kif5C 的功能获得改善了这些特征。
该研究的第一作者、Puthanveettil 实验室的研究助理 Supriya Swarnkar 博士说,对这些过程的细节的辨别指出了神经系统疾病的可能原因,并提供了新的治疗方向。她说,Kifs 发挥着重要作用。
“形成记忆的能力取决于神经元从细胞体到突触的长距离运输系统的正常运作,”Swarnkar 说。“而且许多研究报告了 Kifs 突变与神经系统疾病之间的联系,包括智力障碍、自闭症和 ALS。”
在结构上,许多驱动蛋白家族蛋白质类似于行走的机器人,这是科幻小说中的东西。它们有一个承载货物的平台,以及两条腿状的附属物,它们沿着微管以向前行走的方式来回移动。事实上,它们被称为分子机器。这些非凡的步行机器人背着他们的货物移动,直到他们到达突触目的地并存放他们的包裹。
Puthanveettil 说,这些分子机器有 46 种不同类型,专门用于运送不同类型的货物。科学家们开始了解哪些 Kif 携带哪些货物。
标签: 长期记忆
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