美国艾伦研究所和霍华德·休斯医学研究所科学家通过蛋白质工程技术,改造出一种特殊蛋白,名为iGluSnFR4,这是一种分子级“谷氨酸指示器”,可用于实时观察大脑中神经元的交流过程。这一成果有助于破译大脑隐藏的“语言”,加深对其复杂神经回路运作方式的理解。
在大脑中,数十亿个神经元通过沿着其分支状的轴突传递电脉冲,相互“交流”。当电信号到达轴突末端——突触时,它们无法跨越间隙到达下一个脑细胞。但电信号会触发化学信使的释放,也就是神经递质。其中,谷氨酸就是最常见的一种,在记忆、学习和情绪中起着至关重要的作用。谷氨酸被释放到突触中,从而促使下一个脑细胞依次放电。在以往的研究中,科学家只能记录神经元发出的信号,也就是它们“说了什么”,而无法真正“听到”神经元在接收什么。iGluSnFR4的出现解决了这一难题。其对谷氨酸极为敏感,能检测大脑中神经元之间最微弱的输入信号,使科学家“听到”神经元接收到的信息,为解析支撑学习、记忆和情绪的复杂电活动级联过程提供了新途径。
来源:《科技日报》