Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Para saintis mencari sensor yang membuat sinaps cepat

Anonim

Sinaps, hubungan antara neuron, datang dalam perisa yang berlainan, bergantung kepada bahan kimia yang mereka gunakan sebagai pemancar. Pemancar isyarat, atau neurotransmitter, dikeluarkan pada sinaps selepas ion kalsium mengalir ke dalam neuron. Jenis sinapsis yang menggunakan pemancar isyarat yang dipanggil GABA - sinaps GABAergic - menonjol kerana kelajuan dan ketepatan mereka. Tetapi rahsia di sebalik kelajuan mereka tidak diketahui sepenuhnya sehingga sekarang, dan tidak ada sensor yang mereka gunakan untuk mengesan kalsium yang masuk.

iklan


Kedua-dua soalan diselesaikan dalam kajian yang diterbitkan hari ini dalam Laporan Sel oleh Peter Jonas, Profesor di Institut Sains dan Teknologi Austria (IST Austria), bersama-sama dengan kumpulan dan penyelidiknya di Max Planck Florida Institute for Neuroscience. Mereka mendapati bahawa sinaps GABAergic mencapai kelajuan isyarat dan kebolehpercayaan mereka yang luar biasa sebahagiannya kerana sensor yang mereka gunakan untuk mengukur jumlah kalsium dalam neuron, dan bahawa sinaptotagmin 2 adalah sensor kalsium utama dalam sinapsis semacam ini. "Kami buat pertama kali mengesan sensor kalsium yang mencetuskan pelepasan neurotransmitter pada sinaps yang menghalang, " merumuskan Peter Jonas.

Interneurons yang menggunakan GABA sebagai neurotransmitter memainkan peranan penting dalam mengawal aktiviti dalam mikroelektrik neuron. Di dalam semua kawasan dan spesies otak, ciri-ciri internudon GABAergic ini adalah kelajuan isyarat mereka: kelewatan antara rangsangan dan tindak balas terletak pada julat submillisecond. Peter Jonas dan pasukannya bertanya sama ada sensor kalsium yang mencetuskan pembebasan neurotransmitter menyumbang kepada kelajuan ini. Dalam kajian mereka, mereka menyiasat sinaps antara sel-sel bakul dan sel Purkinje. Sinaps penghambatan utama ini terletak di cerebellum, rantau otak yang memainkan peranan penting dalam kawalan motor.

Walaupun synaptotagmin 1 adalah sensor kalsium yang digunakan pada sinaps excitatory, Peter Jonas dan rakan-rakan mengenal pasti sinaptotagmin 2 sebagai sensor kalsium utama dalam melarang internudon GABAergic dalam cerebellum. Mereka menunjukkan bahawa synaptotagmin 2 mencetuskan pelepasan neurotransmiter lebih cepat daripada synaptotagmin 1. Pada masa yang sama, synaptotagmin 2 juga menyebabkan pengisian semula vesikel yang lebih cepat dengan neurotransmitter, supaya neuron bersedia untuk menghantar isyarat lain lebih cepat. Ini mempunyai akibat penting untuk fungsi interna GABAergic, menerangkan Peter Jonas: "Menggunakan synaptotagmin 2 adalah salah satu sebab mengapa sinaps GABAergic menghantar isyarat dengan cepat. Synaptotagmin 2 boleh mengawal kelajuan perencatan dalam mikrosirkuit, dan membolehkan synapses GABAergic untuk mengekalkan keluaran mereka oleh cepat memulihkan kolam neurotransmitter. "

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Institut Sains dan Teknologi Austria . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Chong Chen, Itaru Arai, Rachel Satterfield, Samuel M. Young, Peter Jonas. Synaptotagmin 2 Adalah Sensor Ca2 Cepat di Sinaps Penghalang Tengah . Laporan Sel, 2017; 18 (3): 723 DOI: 10.1016 / j.celrep.2016.12.067