NIH科学家揭示了大脑如何促进激烈的神经沟通

结果表明，通过能量反馈回路检索蜂窝发电厂可以维持通信。

被认为是学习和记忆基础的激烈的神经对话可能会被能量感应反馈回路所推动。当神经元互相交谈时，科学家以ATP的形式监测能量水平。胜实验室NINDS / NIH。

什么：

我们的思想，感觉和运动受到数十亿个神经元的控制，这些神经元在数万亿个称为突触的专门交流点上相互交谈。在对实验室皮氏培养皿中生长的神经元的深入研究中，美国国立卫生研究院的研究人员发现，一些突触中最聊天的人如何找到能量来支持被认为是学习和记忆基础的激烈对话。他们的研究结果发表在《自然代谢》杂志上，表明一系列化学反应控制着一个反馈回路，该回路感应更多能量的需求，并通过向突触募集线粒体细胞动力装置来补充能量。实验是由美国国立卫生研究院（NIH）的Zu-Hang Sheng博士领导的实验室中的研究人员进行的国立神经疾病与中风研究所（NINDS）。

该小组研究了使用神经递质谷氨酸进行交流的突触。当一包谷氨酸从突触前的按钮中释放出来时，就会发生通讯，这些突触是微小的突起，像一串串珠子一样，伸出着称为轴突的长而柔软的神经元。先前，盛博士的团队展示了突触通讯是一个耗能的过程，而沿着轴突行进的线粒体可以控制boutons发送的信号。与缺少线粒体的线粒体相比，具有线粒体的线粒体发出的信号更强，更一致。差异是由于线粒体以ATP形式产生的更高的能量水平。

在这项由NINDS博士后研究员苏南·李（Sunan Li）博士领导的研究中，研究小组调查了当钮扣经过强烈的交流而被认为是学习和记忆的基础时会发生什么。他们发现，这种信号传递迅速降低了boutons的能量水平。这些变化引发了一系列化学反应，这些化学反应由称为AMP激活的蛋白激酶（AMPK）的能量传感器控制，最终导致线粒体迅速募集到线粒体。遗传阻断或化学干扰该反馈回路阻止了线粒体传递至子并降低了能量水平。反过来，与控制细胞相比，这在激烈的交流中减少了突触反应，并且在爆发结束后减慢了反应的恢复。研究人员得出结论，这种反馈回路通常在提供维持整个健康神经系统突触通讯所需的能量方面起着至关重要的作用。例如，他们引用了一些研究暗示这些系统可能在某些老年痴呆症和其他神经系统疾病中发生。

WHO：

Li Sunan博士，NINDS内部研究部（DIR）博士后研究员；盛祖航博士，高级研究员，NINDS DIR突触功能部负责人

文章：

Li，S。等。能量感应和线粒体锚定的串扰通过维持突触前代谢来维持突触功效。 2020年10月5日，自然新陈代谢； DOI：10.1038 / s42255-020-00289-0

这项研究得到了美国国立卫生研究院NINDS院内研究部门（NS003029，NS002946）的支持。

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NINDS (//www.ninds.czcto.com/）是美国大脑和神经系统研究的主要资助者。 NINDS的任务是寻求有关大脑和神经系统的基础知识，并利用该知识减轻神经系统疾病的负担。

关于国立卫生研究院（NIH）： 美国国立卫生研究院（NIH）是美国的医学研究机构，包括27个研究所和中心，并且是美国卫生与公共服务部的一部分。 NIH是进行和支持基础，临床和转化医学研究的主要联邦机构，并且正在调查常见和罕见疾病的病因，治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息，请访问 www.nih.gov.

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