中外团队开发毫秒级成像技术 揭示大脑“微观密码”
中外团队开发毫秒级成像技术 揭示大脑“微观密码”
中新社合肥10月17日电 (记者 吴兰)17日，国际知名学术期刊《科学》(Science)发表了一项由中国科学技术大学毕国强教授团队联合多个中外团队在神经科学领域的突破性研究成果――通过自主研发的毫秒级的纳米成像技术，破解了大脑神经“信使”传递核心机制。
据介绍，该研究成果揭示了大脑高效传递信息的“微观密码”，并解决了神经科学领域长达半个世纪的关键争议。
大脑功能的实现，依赖于数千亿个神经元之间高效、精准的突触传递，突触囊泡作为神经递质的载体，其释放机制一直是神经科学领域的重要问题。
为攻克这一难题，毕国强教授团队联合多个中外团队，经过十五年的持续科研攻关，开发具有毫秒时间分辨的原位冷冻电镜技术，实现了对神经元突触传递过程的毫秒级“动态定格”。
在具体实验中，科研人员经过一系列的精准控制，得以在囊泡释放的不同阶段捕获其结构快照。再基于上千套高分辨率三维结构数据的系统分析，他们发现囊泡释放与快速回收是一个可分为三阶段的动态过程：囊泡首先与突触前膜形成纳米级融合孔(“亲吻”)，随后迅速收缩为表面积减半的小囊泡(“收缩”)，最终大部分囊泡以“逃逸”方式回收，少数发生“全融合”。
“这个中间收缩是一个关键”，毕国强解释道，“为神经突触实现高效、高保真信号传递提供了结构基础”。
《科学》审稿人称“这是一项卓越的研究，提供了富有洞察力的视角”。
这一成果为深入理解神经信息加工以及相关脑功能和疾病机理提供了全新视角。(完)
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