中国科大解决神经科学领域长达半个世纪的关键争议

近日从中国科学技术大学获悉,该校毕国强教授团队通过自主研发的毫秒级时间分辨冷冻电镜技术,揭示出大脑高效传递信息的“微观密码”,解决了神经科学领域长达半个世纪的关键争议。《科学》杂志发表了这项神经科学领域的突破性研究成果。

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。自20世纪70年代以来,科学界围绕囊泡释放机制形成了两种对立模型。由于囊泡释放过程发生在毫秒时间尺度、结构变化处于纳米空间尺度,传统技术难以捕捉其瞬时动态,使这一争议困扰神经科学领域长达五十年之久。

为攻克这一难题,中国科大毕国强教授团队联合国内外多个团队,开发出具有毫秒时间分辨的原位冷冻电镜技术。他们创新性地将光遗传学刺激与投入式快速冷冻方法结合,实现了对神经元突触传递过程的毫秒级“动态定格”。

正是基于此项成像技术,科研团队观察分析发现囊泡释放伴随着快速“收缩”这一关键过程。“这个关键过程为神经突触实现高效、高保真信号传递提供了结构基础。”毕国强解释说。

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。同时,时间分辨冷冻电镜技术的研发为研究细胞内其他快速生命过程,如病毒入侵、细胞分泌等也提供了创新方法平台。

转载于：安徽商报