发现由于神经递质水平异常而引起的神经系统疾病被发现是长期残疾的主要原因,也是全球死亡率方面的第二个主要原因。1在印度,在2013年至2025年期间,神经系统疾病估计增加23%。2也据报道,由于最近的Covid-19大流行,认知,精神病和神经功能受到SARS-COV-2的影响。3因此,在这方面,神经递质的检测和监测是显着的。神经递质是一种化学信使,其功能与中枢神经系统直接相关,并且可以在各种生理和心理活动中。4个神经递质作为响应
人造受体和纳米传感器设想为对家庭使用和护理诊断的激动人心的新可能性开放,因为它们可以比补充生物传感器具有化学/热能更强大,更便宜,更快的响应速度。[1-10]鼓舞人心的例子是通过SenseOnics和Glysure Ltd [11,12]开发的分子基于葡萄糖传感器[11,12],以及在OPTI Medical Inc的超分子传感器盒中使用的阳离子选择性化学传感器,用于Na +,K +,K +和Ca 2 + Senser中。[13,14]然而,水中小型亲水分子的选择性和敏感的分子识别仍然极具挑战性(图1)。[15–17]例如,旨在通过直接非共价结合基序识别神经递质多巴胺的合成粘合剂(SBS),例如,盐桥和堆叠互动(图1A)相对选择性地选择了其靶分子,但在水中的结合亲密亲密相交受到了限制。[18]近年来,基本和
神经化学是神经科学的一个分支,研究神经系统内的化学过程。它深入研究了控制神经通信,信号传播和大脑活动调节的分子机制。神经化学的重要性在于它能够揭示有关大脑结构和功能的基本原理的能力。神经递质:神经化学的重点是神经递质的研究,神经递质是在神经元之间传递信号的化学信使。显着的神经递质包括5-羟色胺,多巴胺,乙酰胆碱和谷氨酸。了解神经递质与神经元表面结合的受体至关重要。这些受体在信号转导和神经元通信中起关键作用。神经调节剂:神经调节剂是影响突触传播强度和功效的分子。他们可以对脑功能和行为产生深远的影响[2]。
哺乳动物脑中的神经元不限于释放单个神经递质,而是通常将神经递质的神经递质释放到突触后细胞上。在这里,我们回顾了整个哺乳动物中枢神经系统中发现的多晶月神经元的最新发现。我们重点介绍了最新的技术创新,这些创新使新的多晶镜神经元及其突触特性的研究成为可能。我们还专注于轴突末端和突触囊泡上神经递质corelease所需的机制和分子成分,以及多种晶状体神经元在多种脑电路中的一些可能功能。我们期望这些方法将导致对多晶镜神经元的机制和功能的新见解,它们在电路中的作用以及它们对正常和病理大脑功能的贡献。
谷氨酸是一种主要的神经递质,被所有脊椎动物和无脊椎动物的神经系统广泛使用。它主要是一种兴奋性神经递质,与神经系统发育以及从神经元之间简单的信息传递到神经系统功能的更复杂方面(包括突触可塑性、学习和记忆)的无数大脑功能有关。因此,识别谷氨酸能神经元及其谷氨酸释放位点对于理解神经回路功能的机制以及信息如何处理以产生行为至关重要。在这里,我们描述和表征了 smFLAG-vGlut,这是果蝇模型系统的谷氨酸能突触囊泡的条件标记。smFLAG-vGlut 已通过谷氨酸能神经元和突触囊泡的功能性、条件表达和特异性验证。 smFLAG-vGlut 的实用性通过对 26 种不同的中枢复合神经元类型进行谷氨酸能神经递质表型分析得到证实,其中 9 种被确定为谷氨酸能神经元。这种对谷氨酸神经递质使用的阐释将增强中枢复合神经回路的建模,从而增强我们对果蝇大脑这一区域信息处理的理解。使用 smFLAG 进行谷氨酸能神经递质表型分析和谷氨酸释放位点识别可以扩展到由二进制转录系统驱动程序表示的任何果蝇神经元。
把它们记下来,并激励学生在家庭作业中研究这个问题。 幻灯片 6:药物如何影响大脑 告诉学生:“药物通过与神经元和神经递质相互作用改变我们的大脑。吸毒会改变告诉身体该做什么和如何感受的化学信息。”问学生:“你知道一些受物质影响的神经递质的例子吗?” 幻灯片 7:药物如何影响大脑 (2) 告诉学生:“通常受物质使用影响的神经递质包括: 多巴胺:涉及肌肉控制、愉悦感和动机。例如:可卡因/快克、冰毒 乙酰胆碱:涉及学习、记忆和学习新事物的能力。它还能激活帮助身体运动的肌肉。例如:尼古丁 GABA:减少恐惧和焦虑感。例如:酒精 5-羟色胺:调节情绪和身体机能,如睡眠、食欲、消化和性欲。例如:MDMA(“molly”或“摇头丸”) 幻灯片 8:药物类别 告诉学生:“药物使用会直接或间接影响这些神经递质的功能。兴奋剂、大麻素、镇静剂、阿片类药物和迷幻药是我们在本单元中介绍的主要药物类别。我们将讨论这些药物类别中的各种物质如何影响神经递质。” 幻灯片 9:药物的影响 告诉学生:
此外,精神分裂症可能与其他重要的神经递质(如谷氨酸)有关。Gluentegic系统是一种潜在的兴奋系统,是中枢神经系统参与认知功能(例如记忆和学习)。因此,该系统包括两种类型的神经递质,肌力和代谢性(Bressan&Pilowsky,2003)。与精神分裂症有关的神经递质是NMDA受体系统。有一些激动剂和拮抗作用在NMDA受体连接位点上的变体。主要证据是将NMDA受体参与精神分裂症的参与与凤凰碱(PCP)的作用有关,该作用最初是作为一种解离性麻醉而开发的,但其使用变得滥用并被称为“天使粉尘”(Bressan&Pi-Lowows,2003年)。
抽象神经元通过包装到突触囊泡(SVS)中的小分子神经递质的活动依赖性释放来传达。尽管许多分子已被鉴定为神经递质,但技术局限性排除了对SV含量的完整代谢组学分析。在这里,我们提出了一个快速分离SV的工作流程,并使用质谱法以高分辨率询问其代谢含量。我们使用靶向极性代谢组学验证了原代皮质神经元中谷氨酸的富集。从这些神经元中分离出的SV的无偏和广泛的全球分析表明,它们唯一可以检测到的极性代谢物是已建立的神经递质谷氨酸和GABA。此外,我们采用了直接从脑组织中快速捕获SV的方法,并以细胞类型的特异性方式确定了不同脑区域的神经递质谱。询问SV内容的方法的速度,鲁棒性和精度将促进对神经传递的化学基础的新见解。