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由美國俄勒岡健康與科學大學主導的研究團隊，在探索腦微觀世界的道路上邁出重要一步：他們利用冷凍電子顯微鏡，首次揭示了大腦與小腦區域關鍵神經受體的結構和形態。這項研究發表在最新一期《自然》上，為理解運動控制、學習與記憶機制提供了重要基礎，并能推進神經系統疾病新療法的研發工作。
小腦位于腦干后方，在協調身體運動、維持平衡以及參與認知功能方面發揮著核心作用。此次發現的受體結構，是神經元之間信息傳遞的關鍵部位，對于小腦發揮正常功能至關重要。當這些結構因損傷或基因突變而受損時，可能導致運動障礙及相關認知問題。而了解其分子構造，有助于開發針對性療法。
此次研究重點聚焦于一種特定類型的谷氨酸受體，這是大腦中最主要的興奮性神經遞質受體之一。這類受體聚集在小腦神經元之間的突觸連接處，負責接收來自相鄰細胞釋放的神經信號。團隊通過先進的冷凍電子顯微鏡技術，在接近原子級別的精度下，解析了這種受體與其相關蛋白復合物的結構。
此前人們對關鍵片段如何在功能性突觸中組裝仍知之甚少。此次對突觸分子構造及其工作機制的精確了解，將幫助醫學界更好地修復受損的突觸連接。未來，也可通過藥物靶向谷氨酸受體來改善腦功能。
最新發現代表了基礎醫學研究的重要進展。雖然這一發現尚不能直接轉化為新藥或臨床療法，但為今后開發針對神經退行性疾病、遺傳性運動障礙等疾病的創新療法奠定了堅實基礎。
小腦雖然名字里有個“小”，但它發揮的作用可不小。當大腦“興奮信號”到達時，小腦神經元需要將其精準捕獲，進行信號處理，繼而將其繼續傳遞，保證腦部運動和認知功能的正常運行。此次，科學家首次“看清”小腦突觸中控制運動與認知的核心開關，即谷氨酸受體與其相關蛋白的復合結構。這讓我們進一步了解了人保持手腳協調、進行學習和認知的腦部微觀結構基礎，為治療運動失調、認知障礙等疾病提供了新的方向。
來源：科技日報
