AI导读:

南加州大学研究团队开发出两款能可逆断开脑细胞连接的“黑科技”,发表于《eLife》杂志,有望为治疗癫痫、成瘾等神经系统疾病提供新途径。新技术利用大脑‘回收系统’灵感,设计分子工具精确控制神经连接,展现巨大潜力。

  美国南加州大学研究团队近期取得突破,开发出两款“黑科技”,它们能像开关一样,选择性且可逆地断开脑细胞之间的连接。这一革命性成果已在新一期《eLife》杂志上发表,有望深刻影响脑科学研究领域,并为治疗癫痫、成瘾及创伤后应激障碍等神经系统疾病提供全新治疗途径。

  研究中,该团队从大脑自带的“回收系统”汲取灵感,创新性地设计出两种分子工具:PFE3,针对兴奋性突触(促进神经连接活跃的突触);GFE3,则针对抑制性突触(减少神经连接的突触)。突触作为神经元间功能联系的关键部位,是信息传递的枢纽。

  研究人员进一步阐释,大脑内的E3连接酶利用泛素分子标记受损蛋白,引导其进入蛋白酶体进行分解再利用。实验中,新工具促使E3连接酶标记特定突触的支架蛋白,误导大脑的“垃圾处理系统”将其视为回收对象。失去支架的突触随即瓦解,神经信号传递中断。但一旦停止工具作用,突触能在数日内自我修复。

  此外,团队还研发出两种可按需激活的GFE3工具:光激活型(paGFE3)和化学信号激活型(chGFE3)。这些工具使科学家能够精确“剪断”特定神经连接,同时确保其再生。这一过程如同精细的外科手术,仅针对目标突触,对其他脑细胞无影响。这种可逆且精确的操作,为科学家深入探究记忆、情绪及行为背后的神经机制提供了可能。

  尽管距离临床应用尚远,但该技术已展现出巨大潜力。未来,医生或许能像修复电路一样,精准地修复大脑中的连接问题,而不损伤健康脑区。

(文章来源:科技日报)