Only Perception: 神經元利用化學「和弦」塑造訊號發送

2008-03-30

神經元利用化學「和弦」塑造訊號發送

Neurons use chemical 'chords' to shape signaling
http://www.physorg.com/news123339109.html

February 27, 2008

研究者發現神經元可使用二種不同的神經傳導素（neurotransmitters），針對一個接收神經元上的相同受體「塑造出」神經衝動的傳輸。雖然研究者的實驗確定二種神經傳導素的「共同釋放」只發生在腦部聽覺中心的特定類型的神經元中，不過他們的發現在腦中的應用或許更為廣泛，他們表示。因此，這項發現可能代表一種新方式，在其中腦部精確地控制其迴路中從神經元傳遞到神經元的神經衝動。

Tao Lu（音譯：劉濤）與其同事 Maria Rubio 與 Laurence Trussell 將他們的發現報告在 2/28 當期的 Neuron 期刊上。

為了在神經迴路中傳導神經衝動，一個神經元會對接收神經元發出一陣化學訊號（稱為神經傳導素）的爆發，在此神經傳導素會附著在一個特定受體上 -- 如同鑰匙與一個鎖相配。這個特定的神經傳導素受體會被活化，觸發接收神經元中的神經衝動。

然而，這種神經衝動，並非等同於電氣上的霰彈槍轟炸，而是精準調控的訊號，就好像是管弦樂中細微的升記號（shaped notes，譯註：#）。

在過去數十年來的研究中，研究者已發現由相同神經元共同釋出不同神經傳導素的證據。不過他們假設，在這樣的共同傳輸中，每一種神經傳導素會觸發接受神經元上屬於它自己的受體。

然而，Lu 等人在大鼠神經元上完成生物化學與電生理學實驗，並證實二種神經傳導素 -- 稱為 GABA（γ-胺基丁酸）與 glycine（胺基乙酸）-- 在特定類型的神經元中都以 glycine 受體為目標。

他們所研究的神經元屬於大鼠聽覺系統的一部份，那處理聲音的方位。因此塑造神經衝動的時機對於這種處理相當重要。

Glycine 在這樣的神經元中，作用如同一種抑制性神經傳導素，而 Lu 等人發現 GABA 作用在 glycine 受體上能加速 glycine 所產生的抑制。

Lu 等人寫道，雖然他們的研究只確立 GABA／glycine 在特定聽覺神經元中的共同傳輸（cotransmission），不過其他研究已經發現在其他腦部區域的共同傳輸證據。這樣的發現暗示，二種神經傳導素可能以協同方式在別處的單一一個受體上運作，以強化暫時的抑制解析度。"

"當然，偉大科學研究的正字標記是，能以一種新觀點對付一個已確立的問題，" Joshua Singer 在同一期 Neuron 的一篇預審（preview）文章中寫道。"而毫無疑問的，由 Lu、Rubio 與 Trussell 所呈現的研究正描繪出這種特性。" Singer（他在西北大學）問道："誰想得到 GABA（是 glycine 的自然觸發者）很不幸，不是我。"

※ 相關報導：

＊科學家在非人類靈長類腦中發現「聲音」區域
Whose voice is that? Scientists discover 'voice' area in the brain of nonhuman primate
http://www.physorg.com/news122301529.html

Citation: Christopher I Petkov, Christoph Kayser, Thomas Steudel, Kevin Whittingstall, Mark Augath & Nikos K Logothetis, A voice region in the monkey brain, Nature Neuroscience, Published online: 10 February 2008, doi:10.1038/nn2043
(http://www.nature.com/neuro/journal/v11/n3/abs/nn2043.html)

＊鳥類的腦暗示聲音的學習如何演化
Bird brains suggest how vocal learning evolved
http://www.physorg.com/news124526627.html

Citation: Feenders G, Liedvogel M, Rivas M, Zapka M, Horita H, et al. (2008) Molecular Mapping of Movement-Associated Areas in the Avian Brain: A Motor Theory for Vocal Learning Origin. PLoS ONE 3(3): e1768. doi:10.1371/journal.pone.0001768 (http://www.plosone.org/doi/pone.0001768)