具有前一类突触构象的树突分枝的计算特性表现为突触传递效率高、可塑性低、编码容量低,从而利于信息的存储和保持,与记忆能力密切相关;而具有后一类突触构象的树突分枝则突触传递效率低、可塑性高、编码容量高,更利于信息的编码,与学习能力密切相关。
在这一原则之下,突触群体沿树突分枝的时空分布模式呈现出连续变化的构象,其中两类典型的构象表现分别为“突触数量少、传递强度高”和“突触数量多、传递强度低”。
该研究证明突触构象是树突分枝的计算功能特异性的决定因素和新型生物标志物,发现一种调控突触构象的关键内源性因子及其背后的分子通路,并通过调控该通路预防老龄化导致的动物学习与记忆能力衰退。
东京热APP中新网深圳4月24日电 (王之康 郎一琳)依托中国科学院深圳先进技术研究院等建设的新型研究型大学——深圳理工大学(筹)4月24日发布消息说,其生命健康学院助理教授周航研究团队与合作者通过大量实验研究,首次明确揭示大脑海马区神经元树突分枝上突触群体结构与功能的组织原则,提出用来精确描述突触群体沿树突分枝的时空分布模式的新概念——“突触构象”。
研究团队指出,值得注意的是,这种调控是动态且可逆的,其突触构象转换的时间尺度在几十分钟到几个小时范围内,与短时记忆的时间尺度相似,提示突触构象的动态转换可能对短时记忆形成和消除过程中的信息更迭具有重要意义。此外,低镁离子水平对应的突触构象特征与大脑衰老及神经退行性脑疾病过程中的突触变化特征相似(即突触数量降低、突触传递强度增加、突触结构大小增加),提示调控神经元细胞内镁离子水平可能会有助于对抗大脑衰老及神经退行性疾病。
研究团队透露,基于本项研究成果,未来将在利用树突分枝上突触构象变化作为生物学标志物,筛选抗脑衰老和神经退行性疾病的药物,开展这些新筛选药物的临床前动物实验,并推动临床试验和转化工作。(完)
事实上,研究团队还在整体动物水平上验证了这一发现,证实通过口服一种能够促进大脑中镁离子水平上升的化合物(左旋苏糖酸镁)可以改善老年大鼠(26月龄)的学习与记忆能力,并且显著阻止脑衰老过程中突触总体数量变少、结构大小增加的趋势。
研究团队介绍说,他们首先在单突触水平上对大脑海马区椎体神经元树突分枝上的突触进行系统研究,综合运用单突触囊泡功能成像、单突触钙成像、基于序列扫描电镜的突触三维重构、动物行为学等方法,揭示出神经元树突分枝上突触群体的组织原则,即单位面积树突分枝上的突触传递总强度在基础状态下总是相对恒定的。
因此,研究团队认为,突触构象决定了神经元树突分枝的功能特异性,而不同构象(作为一种新型生物标志物)则表征了树突分枝不同的神经计算与信息处理能力。
研究团队随后进一步对“树突分枝上的突触构象是如何被调控的”进行研究,在机理上首次发现细胞内镁离子是决定突触构象的关键内源性分子,并详细阐明了其背后的分子通路:上调细胞内镁离子水平,能够在树突分枝上增加突触数量、减小突触传递强度、增加突触可塑性和编码容量;反之,下调镁离子水平,则会减少突触数量、增加突触传递强度、减小突触可塑性和编码容量,从而实现单一内源性因子对树突分枝计算特性的调控。
这项生命健康领域重要基础研究成果论文,近日在施普林格·自然旗下学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)发表,对于理解学习与记忆的生物学本质、研发抵抗大脑衰老及神经退行性疾病的新型药物与治疗方法具有重要的基础科学和转化意义。
883.56MB
查看128.84MB
查看67.2MB
查看314.98MB
查看971.67MB
查看949.99MB
查看832.85MB
查看953.61MB
查看247.67MB
查看959.21MB
查看375.21MB
查看984.71MB
查看792.19MB
查看916.31MB
查看121.98MB
查看133.68MB
查看970.97MB
查看834.80MB
查看432.33MB
查看378.68MB
查看187.53MB
查看418.73MB
查看175.44MB
查看206.98MB
查看432.83MB
查看139.62MB
查看886.10MB
查看296.76MB
查看392.29MB
查看967.89MB
查看698.57MB
查看838.92MB
查看213.53MB
查看426.61MB
查看687.14MB
查看156.55MB
查看128.93MB
查看840.12MB
查看767.71MB
查看345.23MB
查看414.38MB
查看256.50MB
查看888.61MB
查看431.64MB
查看384.18MB
查看431.95MB
查看241.49MB
查看280.76MB
查看478.75MB
查看794.52MB
查看453.85MB
查看200.89MB
查看830.15MB
查看134.20MB
查看477.66MB
查看195.38MB
查看610.82MB
查看626.84MB
查看764.14MB
查看837.37MB
查看873.82MB
查看442.92MB
查看962.76MB
查看253.19MB
查看294.96MB
查看648.52MB
查看372.99MB
查看112.22MB
查看621.55MB
查看874.24MB
查看845.94MB
查看964.69MB
查看776.50MB
查看389.24MB
查看507.59MB
查看108.21MB
查看591.80MB
查看628.60MB
查看175.22MB
查看819.46MB
查看377.28MB
查看516.45MB
查看394.52MB
查看313.93MB
查看233.55MB
查看741.14MB
查看195.32MB
查看618.60MB
查看104.19MB
查看352.37MB
查看911.11MB
查看271.66MB
查看913.50MB
查看827.31MB
查看456.88MB
查看193.48MB
查看640.52MB
查看558.30MB
查看104.16MB
查看703.53MB
查看193.53MB
查看208.52MB
查看606.64MB
查看664.14MB
查看
网友评论更多
25 靖江g
2025-06-16 20:21:31 推荐
187****2821 回复 184****1946 :#中国好书3月推荐书目# 💑
来自东台
187****2815 回复 184****3856 :#龙文物表情包# 💒
来自邳州
157****6335 :按最下面的历史版本💓💔 来自新沂
93 湖州917
网易硬刚腾讯,“千年老二”要靠00后翻身?💕💖
2025-06-18 08:26:28 推荐
永久VIP :防晒衣,摸着羽绒服过河💗 来自嘉兴
158****8291 :“诺米现象”背后:抽象网红开始“具象化”💘 来自舟山
158****6752 回复 666💙 :要给女方弟弟买房?降薪的金融男,在相亲市场这么卑微了?💚 来自绍兴
88 衢州za
舆论漩涡中的农发行,人均年薪27万💛💜
2025-06-16 06:01:39 不推荐
金华ds :香港人买爆深圳,“反向代购”团队月入20万💝
186****2576 回复 159****2406 :“月薪300万”上热搜,给男明星当全职太太,他们赚麻了?💞