在5月18日的Neuron雜志上,馬克思·普朗克試驗(yàn)醫(yī)學(xué)研究所的研究人員公布的發(fā)現(xiàn)顯示了人類的大腦同計(jì)算機(jī)一樣,,一臺(tái)計(jì)算機(jī)或者任何一種能夠加工和儲(chǔ)存信息的數(shù)字系統(tǒng)都只有兩種狀態(tài)即打開和關(guān)閉狀態(tài),神經(jīng)細(xì)胞的信號也可以處于開啟或關(guān)閉狀態(tài),,從而接受傳遞信號或中止信號的傳播,。刺激和抑制性信號的協(xié)作,、相互影響是整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和功能的核心。如果抑制性神經(jīng)元未能正常工作,,就會(huì)導(dǎo)致胚胎發(fā)育早期的重要缺陷,,并且這些缺陷甚至?xí)l(fā)生在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部。
哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最常見的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)是GABA和glycine(甘油酸),。神經(jīng)細(xì)胞能夠在接觸其他神經(jīng)細(xì)胞的突觸位點(diǎn)釋放GABA或glycine,。這種過程防止了突觸后細(xì)胞(post-synaptic cell)進(jìn)一步的信號傳遞。
大多數(shù)抑制性神經(jīng)元都釋放GABA或glycine,。但是一些抑制性神經(jīng)元似乎是會(huì)“雙語”的,,即它們能夠釋放GABA和glycine的混合物。這些混合型的釋放細(xì)胞在身體系統(tǒng)發(fā)育過程中最常見,,并且是正常脊髓生長的關(guān)鍵,。
Sonja Wojcik和Jeong-Seop Rhee發(fā)現(xiàn)了讓神經(jīng)細(xì)胞同時(shí)釋放GABA和glycine的東西。他們發(fā)現(xiàn)一種叫做VIAAT的特殊轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能夠同時(shí)將GABA和glycine儲(chǔ)存到小囊泡(vesicles)中,。研究人員將小鼠進(jìn)行遺傳改造使它們的神經(jīng)細(xì)胞不能制造VIAAT,。結(jié)果這種改變同時(shí)消除了GABA和glycine的釋放。
研究人員不但解開了“雙語”脊髓神經(jīng)細(xì)胞同時(shí)釋放GABA和glycine的秘密,,而且還反駁了教科書上的理論——神經(jīng)細(xì)胞釋放的GABA對它們的生長和成熟非常重要,。經(jīng)典的理論認(rèn)為沒有GABA的釋放,,神經(jīng)細(xì)胞會(huì)維持在一種未成熟狀態(tài)并且不能形成完整的完整的突觸。Wojcik和Rhee的結(jié)果則反駁了這個(gè)教條,。他們對VIAAT突變小鼠的研究表明神經(jīng)細(xì)胞能比較正常的發(fā)育并且結(jié)構(gòu)上完整的突觸,,即使是在GABA和glycine釋放完全被消除的情況下。
但是,,大腦沒有GABA和glycine的釋放卻無法工作,。沒有VIAAT完全無法動(dòng)彈,并且出現(xiàn)了兩種很明顯的缺陷:顎裂和臍疝,。