重力感应与酸:科学家发现在神经传递质子的作用

而探索生物体如何重力和加速度,海洋生物实验室的科学家们(MBL)和犹他大学的发现证据表明,酸(质子浓度)在神经元之间的交流中扮演着重要角色。报道了这个令人惊讶的发现是在本周美国国家科学院院刊》上。

MBL末领导的团队,资深科学家斯蒂芬·m·Highstein发现感觉细胞内耳连续传输信息定位的头部相对于重力和低频运动到大脑使用质子作为突触信号分子的关键。(突触结构,允许一个神经元与另一个通过化学或交流电信号。)

“这地址我们如何感觉重力和其他低频惯性刺激,如加速的汽车或飞机滚,”合著者理查德·洛夫说,犹他大学教授、兼职教员MBL的项目感觉生理和行为。“这些都是非常持久的突触信号要求不疲劳或灵敏度会随着时间的流逝而消失。使用质子酸化细胞之间的空间和传输信息从一个细胞到另一个能解释内耳能够滋补信号,如重力、健壮和高效节能的方式。”

研究小组发现,这本小说之间的神经传递模式感觉细胞(1型前庭毛细胞)和他们的目标传入神经元(神经终端花萼),向大脑发送信号,连续或nonquantal。这对低频刺激nonquantal传输是不寻常的,像重力,能源效率比传统的突触的化学神经递质包装在囊泡和量子释放。

花萼神经终端ball-in-socket形状,信封感觉毛细胞和有助于捕获质子退出细胞。“内耳前庭系统是唯一的地方,这种特定类型的突触出现了,”洛夫说。”但事实上,质子在这里发挥关键作用表明他们可能作为重要的信号分子在其他突触。”

以前,Erik Jorgensen犹他大学(最近接到MBL的莉莉·研究创新奖和芝加哥大学)和他的同事们发现,质子作为肌肉细胞间信号分子蠕虫秀丽隐杆线虫和肌肉收缩中起着重要的作用。本文是第一个表明质子也直接作用nonquantal化学神经递质与古典神经传递机制。这项发现表明,质子相似的细胞间信号传导机制可能在起作用在中枢神经系统。

斯蒂芬•Highstein去世2014年1月,MBL的项目副主任在感官生理学和行为。玛丽·安妮·曼,一名研究助理,也参加了这项研究,同性恋荷斯坦西奈山医学院的。