科学家揭示了大脑如何燃料强烈的神经通信

我们的思想，感受和运动由数十亿个神经元控制，彼此互相交谈，以达到称为突触的专业通信点。在深入研究在实验室培养皿中生长的神经元，国家卫生研究所研究人员发现了最突触的一些突触如何找到能量来支持激烈的对话被认为是利益的学习和记忆。他们的结果，发表在自然新陈代谢建议，一系列化学反应控制反馈回路，感测需要更多能量，并通过招募叫做线粒体的细胞动力素来补充突触。该实验是由Zu-Hang Sheng，Ph.D的实验室的研究人员在NIH的国家神经疾病和中风（Ninds）领导。

团队研究了使用的突触神经递质谷氨酸沟通。当谷氨酸包从突触前释放的谷蛋白释放出来的突出突起时，沟通发生了沟通，这些突起在串上的珠子如串，长的神经元称为轴突。以前，盛博士的团队表明突触沟通是一种能源苛刻的过程，沿着轴突行驶的线粒体可以控制由Boutons发送的信号。患有线粒体的Boutons发送的信号更强，更一致的信号，而不是缺少动力装置的信号。差异是由于线粒体以ATP形式产生的更高的能量水平。

在这项研究中，由Sunan Li，Ph.D.，博士，在Ninds的博士后，该团队调查了在Boutons经历强烈的沟通思想的基础学习和记忆时会发生什么。他们发现这种类型的信令在前置时迅速下降了能量水平。这些变化触发了由称为AMP激活的能量传感器控制的一系列化学反应蛋白激酶（AMPK）最终导致了对Boutons的快速招募线粒体。基因堵塞或化学干扰这一点反馈回路阻止将线粒体递送到前来并降低能量水平。反过来，这在激烈的沟通过程中减少了突触响应，而不是在对照细胞中看到的，并且在突发结束后减慢回收回复。研究人员得出结论，该反馈循环通常可以在提供的情况下发挥重要作用活力需要维持突触通信整个健康的神经系统。例如，它们引用了暗示该系统问题可能发生在阿尔茨海默病和其他神经系统疾病的情况下的问题。

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