研究揭示大脑如何为神经元交流提供能量
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节点上相互交谈。在对实验室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揭示了突触之间信号相互交流的能量来源。他们的研究结果发表在《Nature Metabolism》杂志上，研究表明，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国家神经疾病与中风研究所(NINDS)的Zu-Hang Sheng博士领导的实验室中的
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节点上相互交谈。在对实验室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揭示了突触之间信号相互交流的能量来源。他们的研究结果发表在《Nature Metabolism》杂志上，研究表明，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国家神经疾病与中风研究所(NINDS)的Zu-Hang Sheng博士领导的实验室中的研究人员进行的。
该团队研究了使用神经递质谷氨酸进行交流的突触结构。当谷氨酸从突触前释放时，会发生信号通讯。此前，该研究小组表明，突触通讯是一个耗能的过程，线粒体沿着轴突行进可以控制其发送的信号。与缺少线粒体的神经元相比，具有线粒体的神经元发出的信号更强，更一致。差异来源于线粒体能够以ATP形式提供的更多的能量。
在这项研究中，研究小组调查了当突触在强烈的信号传递过程中会发生什么。他们发现这种信号迅速降低了突触中的能量水平。这些变化触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。遗传阻断或化学干扰该反馈回路阻止了线粒体传递，并降低了能量水平。反过来，与对照相比，信号出现时突触反应强度明显下降，以及信号结束后恢复速率下降。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能量方面起着至关重要的作用。
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