新成果為腦疾病機理研究提供新視角

　　■科技新進展

　　本報訊（記者 方夢宇）10月17日，中國科學技術大學畢國強教授團隊在《科學》雜志發(fā)表一項神經科學領域的突破性研究成果。團隊基于自主研發(fā)的毫秒級時間分辨冷凍電鏡技術，成功捕捉到突觸囊泡釋放與快速回收的完整動態(tài)過程，并提出全新“親吻—收縮—逃逸/融合”模型。這一突破揭示了大腦高效傳遞信息的“微觀密碼”，也為相關腦疾病的機理研究提供了新視角。

　　中國科大畢國強教授團隊聯(lián)合國內外多個團隊，開發(fā)具有毫秒時間分辨的原位冷凍電鏡技術。他們創(chuàng)新地將光遺傳學刺激與投入式快速冷凍方法結合，實現(xiàn)了對神經元突觸傳遞過程的毫秒級“動態(tài)定格”。

　　在具體實驗中，研究人員在神經元中表達光敏蛋白，通過激光精準激發(fā)動作電位，觸發(fā)突觸囊泡釋放。隨后，載有樣品的電鏡載網在設定時間內快速落入冷凍劑，將細胞瞬間固定。通過精確控制光照與冷凍的時間間隔，團隊得以在囊泡釋放的不同階段，從4毫秒到300毫秒之間，捕獲其結構快照。

　　基于上千套高分辨率三維結構數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，團隊發(fā)現(xiàn)囊泡釋放與快速回收是一個可分為三階段的動態(tài)過程：囊泡首先與突觸前膜形成納米級融合孔（“親吻”），隨后迅速收縮為表面積減半的小囊泡（“收縮”），最終大部分囊泡以“逃逸”方式回收，少數(shù)發(fā)生“全融合”。

　　這一成果為深入理解神經信息加工以及相關腦功能和疾病機理提供了全新視角。

《中國教育報》2025年10月20日 第03版