神经元的一种经常被忽视的交流策略可能比以前认为的更为普遍。

神经元是一种从大脑向全身传递信息的细胞。它们指导着动物的一切行为:呼吸、移动、思考。众所周知，神经元发出信号的方式是释放多巴胺和血清素等化学物质，这些化学物质随后被通信链中的下一个神经元吸收。这些连接点被称为化学突触。

来自UO文理学院生物学教授Adam Miller实验室的新研究阐明了通过直接电信号而不是通常的细胞间化学信使进行神经元间交流的重要性。研究小组还发现了一些蛋白质，这些蛋白质可能将这些电通路的中断与自闭症和癫痫等疾病联系起来。

他们在5月11日发表在《Current Biology》杂志上的一篇论文中描述了他们的发现。

Miller和他的团队对另一种突触感兴趣:电突触。在电突触中，神经元通过电流直接传递信号，通过通道在细胞之间移动。电突触可以在神经元的许多不同部分之间形成，信息可以在两个方向上流动，而不是单向的。最终，神经回路是由电突触和化学突触之间的相互作用产生的。

许多神经科学家以前认为电突触在发育过程中是最重要的，但后来大多被逐渐淘汰，取而代之的是化学突触，就像学会走路之前的爬行一样。

“但最近的研究发现，电突触在整个大脑中持续存在，它们本身构成了电路的核心部分，”Miller实验室的博士后研究员、这项新研究的负责人Anne Martin说。

试图更好地了解电突触是如何形成的，以及它们是如何影响大脑功能的，在最新的论文中，研究小组关注的是一种名为neurobeachin的蛋白质的作用。他们在发育中的斑马鱼身上测试了这种蛋白质的不同版本，并测量了它对电突触的影响。

研究人员发现，没有neurobeachin正常工作，电突触就无法形成。Miller说，neurobeachin的功能似乎就像一个交通控制器，指挥其他对突触正常工作所必需的蛋白质到达形成地点。如果没有它，合适的组件就不会出现在合适的位置，电子信息就无法发送。

先前的研究表明，neurobeachin也有助于化学突触的形成。因此，新的研究表明，在这两种类型的交流之间存在一座桥梁。

“人们过去常说它们是不同的生化实体，”Miller说。“但现在有一种分子将它们连接在突触形成中。”

在未来的工作中，研究小组希望更好地了解电突触和化学突触是如何相互联系的，以及它们在神经回路中所起的作用。

“我们对寻找电突触和化学突触之间的其他桥梁非常感兴趣，”Martin说。“我们发现了一个，neurobeachin，但我们相信可能还有其他的。”

他们还计划进一步探索与人类健康的可能联系。Miller团队注意到neurobeachin突变的鱼的行为变化。neurobeachin蛋白的突变之前被认为与自闭症和癫痫有关，这两种情况都涉及神经元相互交流方式的改变。了解更多关于neurobeachin如何影响神经元间交流的信息，可以帮助科学家更好地理解这些大脑差异的起源。

来源 | Current Biology

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