最新科学突破揭示学习记忆背后神秘开关
在微观的人类大脑世界中，存在着一类名为NMDA的神奇受体，它们像分子开关一样，在神经突触上掌控着学习与记忆等功能的神经信号传递。
这些受体广泛参与神经发育、突触可塑性、认知及情绪等高级脑功能的调控，对人类的大脑功能起着至关重要的作用。
最近，中国科学院脑智卓越中心的竺淑佳研究员团队取得了重大突破，他们成功解析了成年哺乳动物大脑皮层和海马内源NMDA受体的三维结构，这一成果对于理解人类大脑的工作机制以及开发新型神经或精神类疾病治疗药物具有重大的意义。
一、NMDA受体的角色与功能
NMDA受体是一类存在于突触上的离子型谷氨酸门控通道家族，是学习和记忆的关键分子开关。
在负责学习和记忆相关高级认知功能的脑区，如大脑皮层和海马，NMDA受体发挥着至关重要的作用。
它们通过调控钙离子的通透性，根据突触活动的强弱调控突触连接的强度，并参与下游信号介导基因的表达和新突触的形成。
二、研究的挑战与突破
过去的几十年里，科学家对于NMDA受体的研究主要依赖于异源重组表达系统。
尽管这种方法取得了大量的成果，但始终存在着一个问题：异源重组表达系统无法完全模拟真实的生理环境，因此无法准确解析内源NMDA受体的结构和功能。
竺淑佳团队通过多年的技术积累，成功突破了这一瓶颈。
他们利用自己制备的超高亲和力抗体工具，从成年大鼠的大脑皮层和海马中富集和分离出了内源NMDA受体，并首次在原子分辨率上解析出了内源NMDA受体的三维结构。
三、研究成果详解
该团队的研究揭示了内源NMDA受体的三种主要亚型及其比例：GluN1-N2A-N2B三异四聚体占45%，GluN1-N2B占35%，GluN1-N2A二异四聚体占20%。
这一发现强调了GluN2A和GluN2B亚基在生理状态同一受体中的功能整合，并更新了领域内关于发育关键期的观点。
研究团队还通过结构对比发现了同一亚基在不同受体中的构象差异，这一发现为理解内源NMDA受体的功能多样性和药理差异提供了分子基础。
四、研究的意义与影响
这项研究不仅加深了神经科学领域对NMDA受体介导的突触可塑性、学习和记忆等生理功能的理解，更为后续研究基于NMDA受体功能障碍相关脑疾病的机制和治疗提供了重要的理论依据。
这一发现还为设计具有亚基特异性和亚型偏好性的化合物提供了可能，有助于提高NMDA受体药物的靶向性，为开发新型神经或精神类疾病治疗药物奠定了基础。
五、展望与未来
未来，竺淑佳团队将继续深入研究NMDA受体的结构和功能，希望能更深入地理解其在学习和记忆中的作用。
他们还将致力于基于这一研究成果开发新型药物，为治疗神经或精神类疾病提供新的治疗策略。
他们的研究将为我们揭示人类大脑的神秘面纱，让我们更好地理解和利用人类的大脑。
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