揭示了大脑中关键的“电子开关”

科学家揭示了大脑中与学习、记忆、行为和情绪有关的一个关键受体的结构。

这项新研究发表在该杂志上科学，是第一个揭露的结构在自然状态下的AMPA受体这一发现可能会对一系列神经系统紊乱和疾病背后的机制产生新的见解。

“这些是大脑的基本电子开关，”资深作者Eric Gouaux博士说，他是OHSU Vollum研究所神经科学的Jennifer和Bernard LaCroute Term主席和Howard Hughes医学研究所的研究员。“如果这些开关不能正常工作，那么大脑就无法运转。它会导致癫痫、失忆以及阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病。”

俄勒冈州波特兰市OHSU的研究人员和美国能源部的太平洋西北国家实验室使用低温电子显微镜和定向质谱分析揭示了啮齿类动物中AMPA受体的结构和亚基排列。AMPA受体被神经递质谷氨酸，形成通透离子通道，在整个神经系统的细胞之间传递信号。

通过识别啮齿类动物的工作结构组成，科学家可以在人类大脑的死后样本中分离出相同的结构并进行比较。然后，他们可能能够确定健康的AMPA受体和那些患有AMPA受体的人的结构和组织之间的区别神经退行性疾病。

Gouaux说，事实上，俄亥俄州立大学的研究人员正打算这么做。

“这太令人兴奋了，”他说。“这没有保证，但我们想要做的是了解这些受体在毁灭性的人类疾病中有何不同，目前几乎没有治疗方法。”如果我们能对这种疾病的机制有新的认识，就能提供新的治疗方法。”

这项新发现是通过一项革新了结构生物学领域的技术实现的。

使用低温电子显微镜的能力极大地提高了科学家辨别个体的能力受体在他们真正的自然或自然的状态。Gouaux以前依靠x射线晶体学来可视化中央的重要结构神经系统然而，这项技术需要科学家们将大量相同的分子堆积起来，这样它们就可以结晶，形成一幅天然结构的人造图像。

低温电子显微镜使科学家能够看到接近原子的分子细节。

Gouaux说:“这是一种仅需少量分子的敏感技术。”“现在我们可以检查真实的受体，因为它存在于自然状态。”

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