研究人员用一种新的分析方法表明大脑中的谷氨酸具有意想不到的特性
查尔姆斯理工大学和瑞典哥德堡大学的研究人员取得了长期以来被认为几乎不可能实现的成就——计算信号在两个脑细胞之间传递时释放的神经递质谷氨酸的分子数。通过一种新的分析方法，他们表明大脑使用谷氨酸调节其信号的方式比以前意识到的更多。
长期以来，研究人员一直渴望能够测量脑细胞中谷氨酸的活性和数量。谷氨酸是大脑中主要的兴奋性神经递质。尽管它含量丰富，而且对许多重要功能都有影响，但我们对它的了解比血清素和多巴胺等其他神经递质要少得多，因为到目前为止，谷氨酸盐很难足够快地测量出来。
因此，关于谷氨酸的新发现非常重要，有助于提高我们对神经和精神疾病和病症潜在病理学的理解。谷氨酸与这些疾病之间的关系，以及我们的记忆力、食欲等等，只是研究人员新发现的技术可以帮助回答的一些问题。
“当我们开始时，每个人都说‘这永远行不通’。”但我们没有屈服。现在我们有了一个很好的例子，说明多学科基础科学如何产生重大突破，并带来真正的好处，”查默斯大学化学副教授兼研究小组负责人 Ann-Sofie Cans 说.
关键是做与之前尝试相反的事情。他们没有使用由厚层制成的生物传感器，而是使用了生物识别所需的超薄酶层。研究人员将放置在纳米结构传感器表面上的酶制成了只有一个分子厚的酶。这使得传感器技术比以前的尝试快了一千倍。
因此，该技术足够快，可以测量单个突触小泡中谷氨酸的释放——小液体容器将神经递质释放到两个神经细胞之间的突触中。这是一个发生在不到千分之一秒内的过程。
Ann-Sofie Cans 说：“当我们看到改进传感器技术在时间而不是注意力方面的好处时，我们就让它发挥作用了。”
研究分两步进行。首先，突破是能够测量谷氨酸。该研究于 2019 年初春季发表在科学期刊ASC Chemical Neuroscience上。在当前出版物所涉及的第二部分中，Ann-Sofie Cans 和她的研究小组做出了进一步的重要调整和突破性发现。
“一旦我们构建了传感器，我们就可以进一步改进它。现在，在这项技术的帮助下，我们还开发了一种新方法来量化这些少量的谷氨酸，”她解释道。
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