神经元通信中的语音态度

神经元之间的对话对于所有神经系统活动来说至关重要，从呼吸到感知，思考跑步。然而，神经元通信如此之快，并且在这种小规模中，这非常难以准确地解释它。由自定义成像系统实现的海洋生物实验室（MBL）的神经生物学课程中的初步观察导致了通过调制其信号的“音调”，清楚地了解神经元如何彼此沟通，这是先前所阐述的场。由Grant F.Kusick和Shigeki Watanabe of Johns Hopkins University医学院的报告本周发表于此自然神经科学。

在2016年，Watanabe，那么在神经生物学课程学院，向学生推出了多个辩论突触囊泡可以响应一个动作潜力可以融合（参见这个2分钟的视频，用于在神经递质上快速刷涂）。为了探讨这一争议，他们使用了由共同作者M. Wayne Davis，Watanabe和Erik Jorgensen构思的“ZAP-And-Freeze”成像技术，并由Leica建造了在神经生物学课程中进行测试。他们用电力摧毁了一条电力以诱导动作潜力，然后快速冻结神经元并拍摄图像。他们在许多突触中看到多个囊泡融合，这是第一个新的发现自然神经科学报告。

但还有更多。回到约翰霍普金斯，Kusick和Watanabe决定使用ZAP-AND冻结，在行动潜力后每3毫秒拍摄一次图像。那是当他们找到甚至更大的问题的答案 - 神经元如何改变他们的神经传递信号的基调？

在任何给定的时间，只有少数突触囊泡处于“停靠”位置，意思是加载并准备释放神经递质。在动作电位之后，停靠囊泡的数量减少了40％，因此在2到3个动作电位之后，停靠的囊泡将被耗尽。（即，随着更多的动作潜力，它们的信号或“声音”将变得越来越弱，较弱。）但他们发现，在14毫秒内动作电位，新的囊泡被迅速招募到可以保险和释放神经递质的停靠池，并且这种招募是短暂的，使得神经传递在毫秒的时间范围内能够强大或弱。这是第一个从时间透视中加起来的神经通信的特写镜头。

“这意味着我们已经确定了神经元用于通过语调沟通的机制，”Watanabe说。“每个停靠的囊泡就像是神经元可以在任何给定时刻进行通信的词。它已经知道几十年来，神经元一次可以说出多个单词，而且它们也可以改变这些词的基调。该问题是如何。我们已经表明，神经元不断带来更多的单词，而是通过简单地改变囊泡的数量，他们可以提高或降低声音。如果你问一个问题，你会在一个问题结束时提高语调句子 - 神经元通过改变即将到来的停靠囊泡的数量来这样做。“

“Zap和冻结”电子显微镜技术是21世纪的版本的“冻结砰砰声”，由John Heuser，Tom Reese等人开发，并在MBL近50年前用于展示如何神经元彼此沟通。

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