新系统使用来自 Hydra 的神经肽合成重新连接神经回路

两个人要在嘈杂拥挤的房间里交流，他们需要并排站着。大脑中的神经元也是如此。但是，就像手机可以让两个人在房间内清晰地交流一样，海洋生物实验室 (MBL) 的新研究在蠕虫C. elegans大脑中开辟了一条新的交流渠道。

该研究发表在Nature Communications 上，重点介绍了 HySyn 的开发，该系统旨在使用来自 Hydra(一种小型淡水生物)的神经肽合成重新连接神经回路。(神经肽调节神经递质的活动，以增加或减少神经元之间的冲动强度。)

研究人员第一次创建了突变线虫的基因系，这些线虫表达了来自九头蛇大脑的神经肽，创建了一个人工突触，重新连接了蠕虫的行为回路。因为除了那些装有九头蛇受体和神经肽的突触之外，大脑中的其他突触都无法听到“命令”，这就像是给了他们一部手机，以便他们进行交流。

这些神经调节肽可让您进行远距离交流。作为研究人员，它为您提供了更大的灵活性来操纵彼此不相邻的神经元。”

Daniel Colón-Ramos，耶鲁大学医学院海洋生物实验室研究员

该论文的资深作者 Colón-Ramos 是该论文第一作者、前 MBL Grass 研究员 Josh Hawk 的博士后顾问。这项工作和分析是在 MBL 和耶鲁大学 Colón-Ramos 的实验室进行的。

研究人员使用了缺失控制特定行为的神经连接的秀丽隐杆线虫突变系——;这种行为告诉他们他们已经吃饱了，需要停止寻找食物。通过从 Hydra 中提取编码神经肽及其受体的基因并将它们放入秀丽隐杆线虫中，研究人员能够恢复控制这种行为的神经回路。他们创造了两个独立的遗传系——一个包含神经肽，一个包含受体。这对的后代包含完整的神经肽通路。但是，根据 Hawk 的说法，这只是一种可能的关注途径。

“Hydra 中有数百种神经肽，每一种都可能是不同的沟通渠道，”霍克说。“对我来说，这是最令人兴奋的事情。这应该开辟了一个以前没有人探索过的整个领域。”

Hawk 将这项研究称为 HySyn 工具的“原理证明”。与大多数生物不同，九头蛇在大脑中没有经典的神经递质系统。相反，它们完全依赖于神经肽网络。这些九头蛇神经肽中的每一个都有机会进行独特的交流。Hawk 专注于一种特定的神经肽，它会产生一种缓慢构建的信号，比如你吃饭时缓慢构建的饱腹感。用这种神经肽连接不同的神经元可以产生缓慢上升的疼痛反应或加强新的记忆。

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