科学家们在一起击落脑计算的分子构建块

突触是专门的大脑结构，其中发生学习和记忆。突触信号的有效透射依赖于突触的细腻结构和复杂的分子组成。然而，小尺寸（直径数百纳米）和突触的异质性质在直接观察突触内的分子方面存在重大挑战。

基于拟议的加工技术，来自中国科学院（USTC）和深圳市科技学院科技大学的研究人员（CAS）成为第一个观察的科学家个体gabaa受体及其组织突触膜，赋予大脑处理信息的能力。

“这项研究的进展来自于原位低温电子显微镜一种方法，其在天然状态中保留细胞并与超分辨率的光学显微镜相比具有更高分辨率的大小，“来自USTC和研究的联合第一作者的博士长路表示，现在将调查员联系在SIAT。

这种图像处理技术能够自动定位膜蛋白在细胞环境中。“为了确保我们能检测到突触后膜上的每一个受体，我们对突触膜进行了过度采样，并在没有任何模板的情况下对所有采样的3d图像进行了分类，”中国科技大学研究生、该研究的共同第一作者、加州大学洛杉矶分校博士后刘云涛说。“我们甚至使用了对突触前膜采样的阴性对照来验证我们的观察。”

一旦检测到受体，研究人员突然意识到受体不是随机分布在细胞膜上:它们倾向于保持相同的11纳米'社交隔离“彼此。有趣的是，受体可以自由旋转，即使受到距离约束。

“受体中的社会偏移可能会因与脚手架分子-Gephyrins的互动而产生的，”USTC和纸质高级作者神经科学教授Bi Guoqiang说。

支架分子形成一个5 nm厚的密度片，以支持和调节氨基丁酸受体膜。它们一起形成了一种被称为“中间相组装”的吸收半有序结构。

在液体和固体之间是一种液体和固体，其可以通过受体和其支架分子之间的多价相互作用诱导，并吸引含有神经递质的容易可释放的囊泡。抑制突触可以通过将GABAA受体安排在这种低熵金发姑娘状态中来存储信息。

这种半有序结构不同于先前提出的GABAA受体和gephyins的六方晶格结构。值得注意的是，每个突触倾向于包含一个中间相组装，而不是在兴奋性观察到的多个纳米域突触具有超分辨率光学显微镜。

“这项工作代表了对抑制性突触的第一个纳米分辨率的观察受体这是解决大脑原子细节的关键一步，”加州大学洛杉矶分校纳米系统研究所纳米机器电子成像中心主任周宏说，他也是这篇论文的资深作者。

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