.Scientists Have Decoded the Mechanism of How Synapses Are Formed
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.Scientists Have Decoded the Mechanism of How Synapses Are Formed
과학자들이 시냅스가 형성되는 메커니즘을 해독했습니다
주제:뇌시냅스 작성 라이프니츠 분자 약리학 연구소 2024년 1월 3일 뉴런 네트워크 시냅스 연구자들은 시냅스 형성을 이해하는 데 상당한 진전을 이루었습니다. 그들은 CRISPR 기술을 사용하여 시냅스 소포 발달을 관찰했으며 시냅스 구성 요소가 공통 수송 경로를 공유한다는 것을 발견했습니다. 이 발견은 독특한 신경 수송 소기관의 발견과 결합되어 신경 기능과 신경 손상에 대한 잠재적인 치료 접근법에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.
뇌든 근육이든 신경세포가 존재하는 곳이면 어디든 시냅스가 존재합니다. 뉴런 사이의 연결인 시냅스는 본질적으로 뉴런 사이의 통신인 여기 전달 과정의 기본입니다. 모든 의사소통 과정에는 송신자와 수신자가 있습니다. 축색돌기라고 불리는 신경 세포 과정은 전기 신호를 생성하고 전송하여 신호 송신자 역할을 합니다. 시냅스는 축삭 신경 말단(시냅스 전시냅스)과 시냅스 후 뉴런 사이의 접촉점입니다.
이러한 시냅스에서 전기 충격은 이웃 뉴런의 시냅스 후에서 수신되고 감지되는 화학적 전달자로 변환됩니다. 전달자는 시냅스 소포라고 불리는 특별한 막 주머니에서 방출됩니다. 시냅스는 정보를 전달할 뿐만 아니라 정보를 저장할 수도 있습니다.
시냅스의 구조와 기능은 비교적 잘 이해되어 있지만, 시냅스가 어떻게 형성되는지에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 베를린에 있는 FMP(Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie)팀이 이제 이 수수께끼에 대해 중요한 사실을 밝혀냈습니다. Charité-Universitätsmedizin, 막스 델브뤼크 분자 의학 센터(MDC), 라이프치히 대학, 시카고 대학, 셰필드 대학의 과학자들도 이 놀라운 연구에 기여했습니다.
형광 단백질은 시냅스 소포의 발달을 보여줍니다 처음부터 사전 시냅스의 형성을 추적하기 위해 연구진은 CRISPR 유전자 가위를 사용하여 형광 단백질을 인간 줄기 세포에 삽입하고 변형된 줄기 세포에서 뉴런을 생성했습니다. 형광 표지 덕분에 연구자들은 이제 현미경으로 직접 발달 중인 인간 신경 세포에서 초기 시냅스 소포의 발달을 관찰할 수 있었습니다.
시냅스전 단백질을 운반하는 축삭 수송 소포의 도식적 표현 시냅스전 단백질(SV 및 AZ 단백질)을 운반하는 축삭 수송 소포(파란색)의 도식적 표현. 키네신 모터 단백질(KIF1A)은 이러한 소포를 부착하고 축삭을 따라 시냅스 형성 부위로 운반합니다. 크레딧: Barth van Rossum
시냅스 소포는 전달자를 담고 있는 막 소포로 각 시냅스에 저장되어 전기 신호를 화학 신호로 변환합니다. 시냅스 소포에 시냅스가 있는 위치를 알려주는 비계 단백질과 전기 신호를 화학적으로 변환하는 칼슘 채널과 함께 이러한 소포는 시냅스 전의 중심 요소를 형성합니다. 세 가지 구성 요소 모두 고유한 유전자를 갖고 있으므로 서로 다른 단백질 분자로 구성됩니다. 이러한 이유로 이전에는 서로 다른 경로를 통해 궁극적으로 한곳에 모여 기능적인 시냅스를 형성한다고 생각되었습니다.
모든 구성요소가 함께 출발함 그러나 연구자들의 관찰은 이 가설에 반대됩니다. 연구 그룹의 리더인 Volker Haucke 교수는 "시냅스 소포 단백질과 소위 '활성 영역'의 단백질, 그리고 시냅스를 함께 묶는 접착 단백질도 동일한 버스를 공유할 가능성이 높습니다"라고 놀라운 발견을 설명했습니다. “논란이 많았어요. 하지만 문화 속의 인간 뉴런에 대한 데이터는 매우 명확해 보입니다.” 그러면 단백질이 시냅스 형성 부위에 정확히 어떻게 도달합니까? 그들의 연구에서 연구자들은 운동 단백질 기계가 축삭 수송에 힘을 실어준다는 것을 보여줄 수 있었습니다.
그들의 발견에 따르면, 주요 동인은 "KIF1A"로 알려진 키네신입니다. 이 운동 단백질은 말초 신경계 및 뇌의 신경 장애와 연관되어 있는 것으로 가장 잘 알려져 있습니다. Volker Haucke는 “KIF1A의 돌연변이가 시냅스 전 단백질의 축삭 수송을 방해하여 운동 장애, 운동실조 또는 정신 장애와 같은 신경학적 증상을 일으키는 것으로 의심합니다.”라고 설명합니다. 과학자는 베를린 자유대학교(Freie Universität Berlin)의 분자 약리학 교수이기도 합니다. 더욱이, 연구자들은 축삭 운반체의 세포 생물학적 정체성도 확인할 수 있었습니다. 이는 또 다른 놀라움을 가져왔습니다.
대부분의 분비 소포는 소위 골지체에서 유래하는 반면, 축삭 수송 소포는 골지 마커를 포함하지 않지만 일반적으로 결함이 있는 단백질의 분해에 관여하는 엔도리소좀 시스템과 마커를 공유합니다. 비뉴런 세포에서. 연구자들이 축삭 수송 소포를 초구조적으로 관찰하고 그 크기와 모양을 설명할 수 있게 해주는 것은 빛과 고해상도 전자 현미경의 새로운 조합이었습니다. 뉴런에만 존재하는 수송소기관 발견 "우리 연구는 뉴런이 새로운 종류의 세포 소기관, 즉 뉴런에 고유할 수 있는 수송 소기관을 발명했음을 시사합니다."라고 FMP의 박사후 연구원이자 이번 연구의 주요 저자인 Sila Rizalar 박사는 설명했습니다.
과학. "이것은 공유 운송 경로만큼 거의 알려지지 않았습니다." 기초 연구의 새로운 발견은 언젠가 임상 적용에 유용할 수 있습니다. 결국, 질병, 사고 또는 노화 과정으로 인해 뉴런 사이의 접촉 지점이 파괴될 때, 치료적으로 개입하기 위해서는 축색돌기 수송 메커니즘과 관련된 주요 단백질을 이해하는 것이 중요합니다. Volker Haucke는 “이상적으로는 축삭 수송을 복원하거나 강화하여 신경 재생을 촉진하거나 노화를 방지하는 것이 가능할 것입니다.”라고 말합니다. 이제 연구자들이 시냅스 형성의 주요 메커니즘을 밝혀냈지만 새로 발견된 수송 소기관이 어떻게 형성되는지, 무엇으로 구성되어 있는지, 화물인 시냅스 분자를 목적지까지 어떻게 전달하는지와 같은 많은 질문에 대한 답이 남아 있습니다.
이는 또한 시냅스를 형성하는 데 사용되는 것과 동일한 축삭 수송 메커니즘을 사용하여 평생 기억이 저장되는지에 대한 의문을 제기합니다. 이는 Volker Haucke와 그의 팀이 현재 답하고 싶어하는 질문입니다. 전망은 흥미롭습니다.
참고 자료: Filiz Sila Rizalar, Max T. Lucht, Astrid Petzoldt, Shuhan Kong, Jiachen Sun, James H. Vines, Narasimha Swamy Telugu, "Phosphatidylinositol 3,5-bisphosphate는 축삭 소포 수송 및 시냅스 전 조립을 촉진합니다." Sebastian Diecke, Thomas Kaas, Torsten Bullmann, Christopher Schmied, Delia Löwe, Jason S. King, Wonhwa Cho, Stefan Hallermann, Dmytro Puchkov, Stephan J. Sigrist 및 Volker Haucke, 2023년 10월 12일, 과학. DOI: 10.1126/science.adg1075
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메모 240104_1444,1923 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
인공지능을 생물학적 버전으로 구현하면 뭣이 필요한가? 아마 뉴런과 시냅스 역할을 규현하는 bio.aqubit일 것이다. 인공지능을 생물학적 고등생물 두뇌버전.신경세포 모드의 큐비트로 구사하면 뉴런과 시냅스는 마치 quarks.neurons.mser와 gluons.synapses.sper로 대별할 수 있다. 허허.
기계학습적 물리의 인공지능은 상상력이나 추리력을 나타낼 수 없겠지만 생물학적 인공지능 bio.ai는 거의 생물학적 보편적 자연친화적 지능을 가질듯 하다. 상상력과 추리력이 가능한 바이오 인공지능이 될거여. 허허. 3가지 이상의 인공 유전자가 모이면 어떤 일이 벌어지나? xyz.mser와 012.sper가 조합된 기본형 뉴런.시냅스의 단백질 아닐까 싶다. 허허.
Source 1. Summary 1.
Synapses exist wherever nerve cells exist, whether in the brain or muscles. Synapses, the connections between neurons, are fundamental to the excitation process, which is essentially communication between neurons. In every communication process there is a sender and a receiver. Nerve cell processes called axons act as signal transmitters by generating and transmitting electrical signals.
A synapse is a point of contact between an axonal nerve ending (presynaptic) and a postsynaptic neuron. At these synapses, electrical impulses are converted into chemical messengers that are received and sensed postsynaptically by neighboring neurons. Messengers are released from special membrane sacs called synaptic vesicles.
Synapses not only transmit information but can also store information. Although the structure and function of synapses are relatively well understood, little is known about how synapses form.
However, fluorescent proteins show the development of synaptic vesicles. To track the formation of pre-synapses from the beginning, the researchers used CRISPR gene scissors to insert fluorescent proteins into human stem cells and generate neurons from the modified stem cells. Thanks to fluorescent labeling, researchers can now observe the development of early synaptic vesicles in developing human neurons directly under a microscope.
Synaptic vesicles are membrane vesicles containing messengers that are stored at each synapse and convert electrical signals into chemical signals. Together with the scaffolding proteins that tell synaptic vesicles where the synapse is located and the calcium channels that chemically transduce electrical signals, these vesicles form the central elements of the presynapse.
All three components have unique genes and are therefore made up of different protein molecules. For this reason, it was previously thought that they ultimately came together through different pathways to form functional synapses.
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Memo 240104_1444,1923 My thought experiment qpeoms storytelling
What is the need for implementing a biological version of artificial intelligence? It is probably bio.aqubit, which represents the roles of neurons and synapses. If artificial intelligence is used as a qubit in the brain version of a biological higher organism. Neurons and synapses can be roughly divided into quarks.neurons.mser and gluons.synapses.sper. haha.
Machine learning physics artificial intelligence may not be able to show imagination or reasoning, but biological artificial intelligence bio.ai is likely to have almost biological, universal, nature-friendly intelligence. It will be a bio-artificial intelligence capable of imagination and reasoning. haha. What happens when three or more artificial genes come together? I think it is a basic neuron/synapse protein that is a combination of xyz.mser and 012.sper. haha.
Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
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Sample oss.base (standard)
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zxezybzyy
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.Quantum Interference Phenomenon Identified That Occurs Through Time
시간에 따라 발생하는 양자 간섭 현상 확인
주제:브뤼셀 자유대학교입자물리학양자 물리학 작성자 브뤼셀 자유대학교 2020년 12월 14일 시간의 두 보손 양자 간섭 시간에 따라 발생하는 양자 간섭 현상에 대한 작가의 그림. 크레딧: ULB
-100년 전 양자물리학이 시작된 이래 우주의 모든 입자는 페르미온과 보존이라는 두 가지 범주로 분류된다는 사실이 알려져 왔습니다. 예를 들어, 원자핵에서 발견되는 양성자는 페르미온이고, 보존에는 빛의 입자인 광자뿐만 아니라 ULB의 François Englert 교수가 노벨 물리학상을 수상한 BroutEnglert-Higgs 보존도 포함됩니다. 2013. 보존, 특히 광자는 자연적으로 서로 뭉치는 경향이 있습니다.
-광자의 응집 경향을 보여주는 가장 주목할만한 실험 중 하나는 1987년에 수행되었는데, 이때 세 명의 물리학자가 그들의 이름을 딴 홍-오-만델 효과라는 효과를 확인했습니다. 두 개의 광자가 동시에 전송되면 각각은 일종의 반투명 거울인 빔 분할기의 다른 쪽을 향해 전송됩니다. 각 광자는 다음 중 하나일 것으로 예상할 수 있습니다. 반영되거나 전송됩니다.
-논리적으로 광자는 때때로 이 거울의 반대편에서 감지되어야 하며, 이는 둘 다 반사되거나 둘 다 전송되는 경우에 발생합니다. 그러나 실험에서는 이것이 실제로는 결코 일어나지 않는다는 것을 보여주었습니다. 두 광자는 마치 서로 붙어 있는 것을 '선호'하는 것처럼 항상 거울의 같은 쪽에 있게 됩니다!
최근 미국 저널 Proceedings of the National Academy of Sciences에 게재된 기사에서 Nicolas Cerf — Center for Quantum Information and Communication(École Polytechnique) 교수 de Bruxelles)와 그의 전 박사 과정 학생인 Michael Jabbour(현재 캠브리지 대학의 박사후 연구원)는 광자가 함께 머물려는 경향을 나타내는 또 다른 방법을 식별한 방법을 설명합니다. 반투명 거울 대신 연구원들은 새로운 광자를 생성하기 때문에 능동 부품이라고 불리는 광 증폭기를 사용했습니다. 그들은 Hong-Ou-Mandel 효과와 유사한 효과의 존재를 입증할 수 있었지만 이 경우에는 새로운 형태의 양자 간섭을 포착했습니다.
-양자물리학에서는 Hong-Ou-Mandel 효과가 두 광자가 완전히 동일하다는 사실과 결합된 간섭 현상의 결과라고 말합니다. 이는 두 광자가 한편으로는 거울에서 반사된 궤적과 다른 한편으로는 두 광자가 모두 거울을 통해 전송된 궤적을 구별하는 것이 불가능하다는 것을 의미합니다. 광자를 구별하는 것은 근본적으로 불가능합니다. 이것의 놀라운 결과는 두 궤적이 서로 상쇄된다는 것입니다! 결과적으로 두 개의 광자는 거울의 반대쪽 두 면에서 전혀 관찰되지 않습니다.
광자의 이러한 특성은 매우 파악하기 어렵습니다. 모든 면에서 동일한 작은 공이라면 이 두 궤적을 모두 잘 관찰할 수 있습니다. 종종 그렇듯이, 양자 물리학은 우리의 고전적 직관과 상충됩니다. ULB와 캠브리지 대학의 두 연구원은 광 증폭기에서 방출되는 광자를 구별하는 것이 불가능하면 훨씬 더 놀라운 효과가 발생한다는 것을 입증했습니다.
기본적으로 반투명 거울에서 발생하는 간섭은 거울 양쪽에 있는 두 개의 광자를 전환한다고 상상하면 결과 구성이 정확히 동일하다는 사실에서 비롯됩니다. 반면에 광 증폭기의 경우 Cerf와 Jabbour가 확인한 효과는 공간이 아닌 시간을 통한 광자 교환을 관찰하여 이해해야 합니다. 두 개의 광자가 광 증폭기로 전송되면 영향을 받지 않고 통과할 수 있습니다. 그러나 광 증폭기는 한 쌍의 광자 쌍을 생성(또는 파괴)할 수도 있습니다.
- 따라서 두 광자가 모두 제거되고 새로운 쌍이 생성되는 또 다른 가능성도 있습니다. 원칙적으로, 광 증폭기에서 나가는 두 광자가 전송된 광자와 동일한지 여부에 따라 어떤 시나리오가 발생했는지 알 수 있어야 합니다. 광자 쌍을 구분할 수 있다면 궤적이 달라질 것입니다. 그리고 양자 효과도 없을 것입니다. 그러나 연구원들은 광자를 시간에 따라 구분하는 것이 근본적으로 불가능하므로(즉, 광 증폭기 내부에서 교체되었는지 여부를 알 수 없음) 증폭기에서 나오는 한 쌍의 광자를 관찰할 가능성 자체가 완전히 제거된다는 사실을 발견했습니다. 이는 연구진이 시간에 따라 발생하는 양자간섭 현상을 실제로 확인했다는 의미다. 바라건대, 실험을 통해 결국 이 매혹적인 예측이 확인될 것입니다!
참조: Nicolas J. Cerf와 Michael G. Jabbour의 "시간의 두 보존 양자 간섭", 2020년 12월 11일, 국립과학원회보DOI: 10.1073/pnas.2010827117.
https://scitechdaily.com/quantum-interference-phenomenon-identified-that-occurs-through-time/
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메모 2401042114 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
2개의 광자가 qpeoms.zz'.vixerroad에 입사 시키면 교차하는 곳에서 양자의 뭉침 현상이 벌어질 것이란 예측이다. 교차하는 곳은 중첩과 얽힘의 미스테리가 존재(?)하는듯 하다. 허허. 새로운 숙제이다. zz'에 걸쳐있는 vixer 블랙홀이나 qvixer.system으로 생겨난 원자핵 붕괴의 별이나 쿼크붕괴의 빅뱅사건의 예측된 물질우주는 또 뭔가? 허허.
보존에는 빛의 입자인 광자뿐만 아니라, ULB의 François Englert 교수가 2013년 노벨 물리학상을 수상한 BroutEnglert-Higgs 보존도 포함된다. 특히 힉스보존 광자는 자연적으로 서로 뭉치는 경향이 있다. 이는
pms.grid가 oms.grid로 변하는 시공간 홀짝 격자구조의 변환 현상이 보이는듯 하다.
-One of the most notable experiments demonstrating the tendency of photons to coalesce was performed in 1987, when three physicists identified an effect named after them, the Hong-O-Mandel effect. When two photons are transmitted simultaneously, each is sent toward the other side of a beam splitter, a kind of translucent mirror. Each photon can be expected to be one of the following: It is reflected or transmitted.
-Logically, photons should sometimes be detected on opposite sides of this mirror, which happens if both are reflected or both are transmitted. But experiments have shown that this never happens in practice. The two photons will always be on the same side of the mirror, as if they 'prefer' to stick together!
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Memo 2401042114 My thought experiment qpeoms storytelling
It is predicted that when two photons are incident on qpeoms.zz'.vixerroad, agglomeration of the protons will occur where they intersect. Where they intersect, there seems to be a mystery of overlap and entanglement(?). haha. It's a new homework. What is the predicted material universe of the vixer black hole that spans 'zz', the star of nuclear collapse created by qvixer.system, or the Big Bang event of quark collapse? haha.
Bosons include not only photons, particles of light, but also the BroutEnglert-Higgs boson, for which Professor François Englert of ULB won the 2013 Nobel Prize in Physics. In particular, Higgs boson photons naturally tend to cluster together. this is
There seems to be a transformation phenomenon in the space-time odd-even grid structure where pms.grid changes to oms.grid.
Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
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Sample oss.base (standard)
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