一种特定的突触类型是如何调节焦虑类行为的
由于涉及的基因、蛋白质和神经元类型的绝对数量,神经元突触组织背后的机制仍不清楚。在最近的一项研究中,大邱庆北科学技术学院的科学家们对转基因小鼠进行了一系列实验,以澄清在焦虑相关行为的背景下,两种蛋白质在调节海马体抑制突触发展中的作用,为更好地理解大脑铺平了道路。
我们的正确功能大脑和其他动物一样,依赖于多种类型神经元之间非常复杂的相互作用。这些相互作用是由大量突触蛋白协调的;因此,确定它们的具体功能是极具挑战性的。特别是分子机制调节突触可塑性的机制还没有被完全理解。
突触可塑性是动物在行为层面正确反应和适应环境的关键。在过去的十年里,一些研究集中在两种与GABA介导的突触相关的蛋白质上,GABA是哺乳动物中最重要的抑制性神经递质。Npas4是两者中的第一个,与形成抑制突触组织密切相关,但它在不同的大脑区域发挥着许多不同的作用。相反,IQSEC3,第二个蛋白质,只在“GABAergic”突触中发现,被认为是Npas4的一个靶点,尽管这还没有在活体动物中得到最终证实。最近发表在细胞的报道,来自韩国大邱庆北科学技术学院(DGIST)的一组科学家报告了他们的研究结果老鼠揭示了Npas4和IQSEC3在一个叫做海马体的特定大脑区域的特定功能。
首先,在神经元细胞培养和小鼠中,科学家证明Npas4促进IQSEC3的表达,最重要的是,促进海马神经元特定突触中GABAergic突触的组织。然后,通过对转基因小鼠的行为实验和随后的化学遗传学方法,科学家们观察到,由Npas4和IQSEC3组织的特定GABAergic突触与焦虑类行为直接相关。更具体地说,IQSEC3表达失调的小鼠与对照组小鼠在实验场景下的反应不同,实验场景通常会诱导焦虑相关反应。“我们的研究可能帮助我们理解焦虑类行为的异常是如何发生的,并设计基于电路的治疗方法来纠正它们,”领导这项研究的DGIST大脑和认知科学系的Ji Won Um教授说。
该团队计划继续研究IQSEC3在不同类型的突触和神经回路中的作用,使用更复杂的遗传方法。阐明大脑的分子机制肯定会为脑医学的突破铺平道路,正如恩博士解释的那样,“理解。突触有助于了解神经精神和神经发育障碍的发病机制,因为在这些疾病中会发生各种形式的突触功能障碍。因此,基础神经科学研究无疑是在这方面取得进展的必要条件。”
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