视网膜内新的突触复杂性

　　美国西北大学医学院的一项研究揭示了视网膜内的新细胞机制，这一发现可能有助于促进针对影响视力的疾病和病症的靶向治疗的发展。

　　

根据发表在《Nature Communications》上的研究结果，西北大学的一项医学研究发现了视网膜内新的细胞机制，这一发现有助于促进针对影响视力的疾病和病症的靶向治疗的发展。

眼睛视网膜内的锥体突触帮助大脑处理光线的变化。这是一种独特的突触，因为它已经进化到发出光强度变化的信号，Steven DeVries医学博士，David Shoch医学博士，眼科教授和该研究的通讯作者说。“与直觉相反，锥体神经递质在黑暗中释放量高，在光线下减少。光线越亮，减少的幅度越大。当光线较暗时，它会变小。它的运作方式与大多数突触不同，大多数突触通过增加递质释放来发出全有或全无的数字动作电位信号。”

与大脑中大多数其他突触不同的是，每个单独的锥体突触连接着十几种不同类型的突触后神经元，即双极细胞，它们与内部视网膜平行传递信息。在视网膜内部，这些平行的流不仅有助于有意识的视觉，也有助于像凝视稳定这样的潜意识过程。

在这项涉及非人类哺乳动物视网膜的研究中，研究人员首先使用超分辨率显微镜绘制出了递质释放位点、递质再摄取蛋白和锥突触突触后接触的位置。然后，他们使用了一种称为“突触计数”的方法，将锥体释放的递质数量与每种突触后双极细胞类型的反应联系起来。

当囊泡与突触前膜融合时，递质以包或量子的形式释放。由于大多数突触都是通过窄间隙进行一对一的直接接触，因此假设一个检测到的量子等于一个释放的量子。锥体突触有不同的设计，使这种假设无效。我们开发了一种方法来刺激锥体，并计算释放的囊泡数量，同时计算突触后神经元检测到的囊泡数量，”DeVries说。

利用这些技术，研究人员发现某些双极细胞类型对单个融合事件和总量子做出反应，而其他类型对局部一致事件的程度做出反应，从而产生非线性求和。这些差异是由每种双相细胞类型的特定因素引起的，包括扩散距离、接触数、受体亲和力和与转运蛋白的接近性。

“外层视网膜使用与中枢神经系统其他部位相同的工具箱，如囊泡、突触释放区和突触后受体，但以新颖的方式组织这些元素，以完成一种不同的、非常局部的处理类型。”模拟处理也存在于中枢神经系统神经元的树突树中，大量的线性和非线性计算都发生在这里。

根据DeVries的说法，他的团队的下一步包括使用一种新的，更强大的超分辨率显微镜来确定构成锥体突触的蛋白质成分。

“不同的双极细胞区分锥体信号的一种方式是，其中一些细胞对小信号非常敏感，而另一些细胞需要强信号才能做出反应；‘强信号’或高阈值双极细胞有一种独特的不敏感的突触后受体。我们也想确定这种受体，”DeVries说。

西北大学提供