《自然》子刊：大脑信史可被调控
在9月16日的《自然·神经学》的网络版上，来自美国麻省理工学院皮考尔学习和记忆中心的研究人员发现，大脑主要化学信息携带者（神经递质）的微量自发释放是可以被调整的。这项发现可能首次赋予研究人员控制大脑信息传递的能力。这项研究将可能有助于更好地了解精神分裂症等神经系统疾病。
相对于主要的细胞与细胞互相作用而言，反应溅射电活性一直被认为是不合逻辑的背景噪音。这种细胞间的相互作用是以思想和记忆为基础的。这项新研究的第一作者、麻省理工学院生物学副教授J·特洛伊·米特尔顿及其同事发现，在神经元中经过一次电化学活性释放后的细微事件远比此前预想的要重要得多。作者指出，在这些分子反应中，一个小故障都可能成为导致精神分裂症和其它神经系统疾病的罪魁祸首。
神经元通过突触的化学结点相互传递信息。这一系统的关键在于复合体，即发挥神经递质释放作用的蛋白质。在突触的细胞到细胞信号传递过程中，这些微小的蛋白质在大脑化学信息携带者或神经递质的释放中扮演着重要角色。
为了更好地弄清楚复合体的工作原理，研究人员创造了首个完全不能产生复合体的基因工程突变果蝇。
突触的传递主要有两个面：前突触传递和后突触传递。当一个电神经冲动攻击前突触的表面时，它会启动闪电般迅速的事件释放出神经递质。这将激活后突触细胞。任务完成时，一种记忆的基础就形成了。
在前突触的表面，包含神经递质的小小的隔室或泡囊在起跑处整装待发，复合体则是防止神经递质过早释放的看门人。电活性的大爆炸将释放出大量神经递质，之后，一些泡状体仍将产生部分神经递质。麻省理工学院的研究解释了这些“小泡体”后面隐藏的分子机制。这些“小泡体”可以在大爆发后的数几分钟内出现。由于没有复合体作为“看门人”，“小泡体”未经检查就出现了，从而导致大规模重新布线和突触发育。
研究人员指出，真正令人激动的是复合体的活动可以是被调整的。如果可以调整这种机制，那么研究人员就能够促进突触发育，从而可能在受各种神经疾病影响的大脑区域内对既定目标进行重新布线。
此前，来自美国康奈尔大学的研究人员通过在微观尺度上分享神经递质如何在细胞间传递，发现之前被认为存在于这个过程中的电流实际上并不存在。这项研究的论文发表在7月22日的《自然·细胞生物学》杂志的网络版上。文章的作者是华裔学者龚梁伟（Liang-Wei Gong）和Manfred Lindau。
康奈尔大学应用和工程物理系的Lindau解释说，神经传递素和激素被储存在神经元中的小泡中。这些囊泡的直径通常在30-300纳米之间。当一个细胞被电信号刺激之后，钙离子会进入细胞，并且这些小囊泡会通过溶解包围在细胞周围的质膜来释放出其中的物质。
之前的实验显示，这些囊泡含有能将携带电荷的神经递质从细胞囊泡送到细胞外的离子通道，这种输送过程能够产生一种流出细胞的电流。
但是在这篇新的论文中，研究人员报告说，并没有这种离子流存在。它们的实验还进一步证实，电荷补偿是由于带有正电的钠离子从囊泡外流入囊泡内而产生的，即电扩散（electrodiffusion）作用。研究人员表示，这些囊泡中的离子通道必定具有其他功能。
