研究人员增加脑细胞的了解沟通

一个小时以后,你会记得读这篇文章吗?这一切都取决于叫NMDA受体的蛋白质在你的大脑,让你的神经元相互通信。

乔恩·w·约翰逊,匹兹堡大学神经科学副教授和前皮特研究生Anqi钱,现在在卡塔尔的卡内基梅隆大学,发现不同类型的NMDA (n -甲基- d)受体执行不同的功能。他们的研究结果发表在最新一期的《神经科学杂志》上的一篇题为“渗透的离子影响外部Mg2 +块NR1/2D门冬氨酸受体”。

大脑细胞之间的沟通取决于专业进行带电粒子的分子受体,或离子,内外之间的细胞。离子也修改受体是如何工作的。在这篇文章中,约翰逊和钱研究了离子对受体的影响,发现不同类型的受体分子。他们用计算机模拟表明变化如何离子与受体结合受体的结构变化负责受体功能的专业化。

“这项研究有助于解释进化如何完成一个重要的目标:生产受体蛋白具有精细调谐特性,帮助优化大脑功能,”约翰逊说。

NR1/2D受体可能是主要的门冬氨酸受体亚型的研究最少,但有越来越多的证据表明,他们在大脑中扮演着重要角色,包括长期萧条的过程(像长期势差,被认为是必不可少的学习和记忆)和疾病。更好的理解如何NMDA受体工作可以带来更好的治疗精神分裂症、阿尔茨海默氏症、中风,约翰逊说。

记忆是由加强脑细胞之间的联系,称为突触。如果你碰到热炉,疼痛信号从你的手,视觉信号从你的眼睛几乎同时到达大脑,锻造一个记忆。具体来说,内存需要协调许多类型的受体的激活突触。钙离子的流动通过NMDA受体通道扮演着中心角色。

神经元彼此“交谈”通过释放谷氨酸突触,结合NMDA受体表面的“倾听”神经元。如果听神经元强烈兴奋,镁离子开除NR1/2A受体的通道,一个NMDA受体亚型。钙离子可以通过明渠流到听力神经元突触,导致突触强化,你要记住,“热炉=痛苦。”

另一种类型的NMDA受体被认为帮助雕刻记忆叫做NR1/2D。尽管NR1/2A受体需要强有力的激励让钙离子跨膜流动,NR1/2D受体反应甚至弱输入。

约翰逊和钱,进一步阐明NR1/2D受体如何这样做。约翰逊是最惊奇地发现,镁离子,这强烈块NR1/2A受体,渠道流更容易在NR1/2D受体。在这些受体,镁的行为更像一个“渗透的”离子,这意味着它可以通过流动通道不被夹在中间。

除了计算机模型,研究人员利用膜片钳技术记录,将一块微小的细胞膜和措施的费用流经一个开放通道。他们能够使用的精密膜片箝看到什么时候离子通道的镁离子进入和退出。

”,因为我们目前有限的理解NR1/2D受体,画一个直接链接到人类疾病和记忆是投机性的,但我相信,链接将成为坚实的研究进展,”约翰逊说。

来源:匹兹堡大学