科学家发现了大脑发育过程中神经元连接的重要信号通路

科学家发现了大脑发育过程中神经元连接的重要信号通路
共聚焦显微镜图像显示孤立的皮质突触,洋红色为突触前,青色为突触后。资料来源:伦敦国王学院

伦敦国王学院精神病学、心理学和神经科学研究所(IoPPN)的最新研究表明,大脑连接需要在特定突触类型的水平上控制局部蛋白质合成。

发表在科学, Rico和Marín小组之间的一项合作研究报告称以一种高度特异性的方式发生,取决于所涉及的突触类型的程度。作者发现了控制突触之间的形成和表达蛋白parvalbumin的抑制性中间神经元。这是第一个研究证明这种特异性存在于蛋白质合成的调节过程中

是人类大脑外层最大的部分,大脑。它通过控制运动和感觉功能,负责我们最复杂和多样化的行为。它也是最复杂的生物系统之一,因此理解控制其发展的机制是一项重大的科学挑战。

大脑皮层中有两种主要类型的神经元:兴奋锥体细胞和抑制性中间神经元。各部分之间的相互作用对大脑皮层的正常功能至关重要。抑制性中间神经元调节并同步兴奋性神经元的活动,从而协调它们的行为。

大脑皮层中的神经元通过被称为突触的连接组成网络。像一个在美国,突触由突触前(电源插头)和突触后(插座)隔间组成。在成年人的大脑中,蛋白质的合成发生在两个脑区,以执行神经元的功能。

通过化学信号控制特定蛋白质的合成,使大脑能够调节单个突触的活动。然而,这一调节在两种发育中的大脑皮层神经元之间有何不同还不完全清楚。

“探索调节皮层连通性发展的分子过程是令人兴奋的,特别是当它们最终如此具体的时候。我们发现了一种控制蛋白质合成的信号通路,它是大脑皮层中最基本的连接之一,由锥体细胞在parvalbumin中间神经元上产生的突触,”Clémence Bernard博士说,他是国王学院IoPPN研究的第一作者。

突触蛋白合成异常是ASD的核心机制。这一机制揭示了蛋白质之间的相互作用.这一发现支持了这样一种观点,即由兴奋性锥体细胞和parvalbumin阳性中间神经元构成的突触可能对发育性大脑疾病(如ASD)中出现的调节失调特别敏感。

该研究的两位资深作者之一Marín教授说:“令人着迷的是,许多与ASD相关的基因似乎都受到我们在这项研究中发现的同一信号通路的调控。”

这一观察结果表明,兴奋和兴奋之间的联系而且表达parvalbumin可能是ASD多重遗传风险因素的热点,”该研究的共同高级作者Rico教授说。

更多信息:Clémence Bernard等,通过突触类型特异性控制局部蛋白质合成的皮层连接,科学(2022)。DOI: 10.1126 / science.abm7466
期刊信息: 科学

所提供的伦敦国王学院
引用:科学家确定了大脑发育过程中神经元连接的基本信号通路(2022年,11月25日),检索自2022年11月28日//www.puressens.com/news/2022-11-scientists-essential-pathway-neuronal-brain.html
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