Während das Neurotransmitterglutamat der anregende hauptsächlichkurier im Gehirn ist, ist das Neurotransmittere GABA der hemmende hauptsächlichkurier und sendet Signale, die Erregung und Angst verringern. Zwei andere Neurotransmittere, Dopamin und Serotonin, modulieren die Tätigkeit der neuralen Stromkreise, um Stimmung, Schlaf und andere Aspekte des Verhaltens zu beeinflussen.

Wissenschaftler haben für einige Jahre über zwei blasenförmige Glutamattransportvorrichtungen, VGLUT1 und VGLUT2 gewusst. Wie vorausgesagt würde, werden sie auf Nervenzellen ausgedrückt, die Glutamat freigeben. Vor kurzem, haben Wissenschaftler VGLUT3 identifizierent. Zu ihrer Überraschung haben sie entdeckt, dass VGLUT3 hauptsächlich durch Nervenzellen, die GABA, Serotonin und Azetylcholin freigeben, ein anderes Neurotransmitteres ausgedrückt wird. VGLUT3 wird auch in einigen Nichtnerv Zellen, in den Geweben außerhalb des Gehirns freigegeben. Diese Entdeckungen führten Wissenschaftler, zu vermuten, dass VGLUT3 irgendeine Funktion anders als Neurotransmission stützen konnte.

In der gegenwärtigen Studie veröffentlicht in der 24. Januar 2008ausgabe „des Neurons,“ erforschte die Mannschaft die Rolle von VGLUT3 in den Mäusen, die genetisch ausgeführt wurden, um die Transportvorrichtung zu ermangeln. Der Effekt war drastisch.

„Die Mäuse, welche die Transportvorrichtung ermangeln, sind von der Geburt,“ vollständig taub, sagt den älteren Autor der Studie, Robert Edwards, MD, Professor von Neurologie und von Physiologie an der Universität von Kalifornien, San Francisco. „Außerdem, hatten sie bedeutende Ergreifungen.“

Als das Gen, das VGLUT3 bekannt, um Reihenfolgenschwankungen der Menschen zu haben verschlüsselt, ist es dass diese oder andere Veränderungen können die Grund von Taubheit oder die Epilepsie in den Menschen, nach Ansicht der Forscher sein möglich. Sie planen, Leute mit diesen Bedingungen für Schwankungen des Gens vglut3 auszusortieren, sagen den ersten Autor der Studie, Rebecca-Dichtung, PhD, ein Habilitationsgefährte im Edwards Labor

Zusätzlich weil die Mäuse in der Studie das Protein in allen Zellen ermangelten, die es normalerweise bilden würden, plant die Mannschaft, zu bilden einen „bedingten Ausscheidungswettkampf,“ in, welchem das Gen nur in den spezifischen Arten der Nervenzellen inaktiviert wird. Dieses deckt auf, welchen Nervenzellen, die VGLUT3 ausdrücken, eine bestimmte Gehirnfunktion erklären.

Am Anfang von der Studie, wusste die Mannschaft, dass VGLUT3 während der Gehirnentwicklung durch eine Bevölkerung der hemmenden GABAergic Neuronen in der Brainstembahn ausgedrückt wurde, die Informationen über Ton überträgt. Sie vermuteten dass das Fehlen VGLUT3 -- welches die Freisetzung von dem anregenden Glutamat erlauben würde -- konnte einen subtilen Defekt in der stichhaltigen Lokalisation produzieren. Stattdessen waren die Tiere vollständig taub.

Die Erklärung, erlernten sie, waren, dass VGLUT3 zur Freisetzung von Glutamat an einem springenden Punkt in der Produktion des Tones beiträgt. Es fällt aus, dass innere Haarzellen der Schnecke, die bekannt, um den Gehöreingang umzuwandeln, oder des Signals, in Glutamatfreigabe, Eil-VGLUT3 und die Transportvorrichtung zur Freisetzung von Glutamat auf das erste Neuron in der Bahn beiträgt, die Ton in das Gehirn trägt. Ohne VGLUT3 wird kein Glutamat an dieser Synapse freigegeben.

Die Wissenschaftler wussten auch von Anfang an, dass VGLUT3 durch eine Teilmenge Neuronen im Hippokamp und in der Rinde ausgedrückt wird, die bekannt, um den hemmenden Übermittler GABA freizugeben. Das Vorhandensein von VGLUT3 schlug vor, dass diese Neuronen das anregende Glutamat auch freigeben konnten. Da hemmende Neuronen zu einer Strecke der Pendelbewegungen in Gehirnwellentätigkeit beitragen, theoretisierte die Mannschaft, dass Unterbrechung dieser Systeme Gehirnwellentätigkeit in der Rinde beeinflussen konnte.

Tatsächlich deckte ein EEG (Electroencephalograph), dass alle Mäuse Ergreifungen hatten, und selbst wenn sie nicht vollerblühte Angriffe sie hatten, hatte anormale elektrische Entladungen im Gehirn auf, bekannt als „epilepiform“ Tätigkeit. Überraschend die Ergreifungen -- welches Letzte bis zwei Minuten -- wurden von weniger oder keiner Änderung im Verhalten begleitet.

Die Mannschaft plant, junge Patienten mit erblichem auszusortieren, oder die Frühanfang Epilepsie, zum zu sehen, wenn sie Veränderungen in diesem Protein haben, sagt Edwards.

Da VGLUT 3. Mai für die verhältnismäßig subtilen Aspekte des Verhaltens nicht leicht herausbekommen in einer Maus angefordert wird, möchten die Forscher auch menschliche Patienten, entsprechend Edwards identifizierenen und studieren. Der neuromodulatory Effekt der Glutamatfreigabe durch Serotoninneuronen, sagt er, kann einfacher sein, in den Menschen zu ermitteln.

„Wenn wir Patienten fanden, VGLUT3 zu ermangeln,“ sagt er, „wir könnte psychologische Prüfung durchführen, die uns eine Idee der Reihe nach geben würde, warum die meisten Serotoninneuronen auch Glutamat freigeben.

„Dieses ist ein Fall von einem Mäusemodell, uns zu den Patienten führend, das wird, zusätzliche Funktionsrollen der Reihe nach vorzuschlagen für Glutamat, das wir in der Maus prüfen können. Die Resultate helfen uns, grundlegende Gehirnfunktion zu verstehen und wie sie geht schief in der Krankheit.“

Andere Mitverfasser der Studie waren Omar Akil, UCSF Abteilung des Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde; Eunyoung Yi, medizinische Fakultät Johns-Hopkins; Christopher M. Weber, UCSF Abteilung des Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde; Lisa Grant, medizinische Fakultät Johns-Hopkins; Jong Yoo, Baylor medizinische Fakultät; Amanda-Klausel, Universität von Pittsburgh; Karl Kandler, Universität von Pittsburgh; Jeffrey L. Noebels, Baylor medizinische Fakultät; Elisabeth Glowatzki, medizinische Fakultät Johns-Hopkins; und Lawrence R. Lustig, UCSF Abteilung des Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde.

Die Studie wurde vom nationalen Bündnis für Forschung auf Schizophrenie und Tiefstand und von einigen Instituten der nationalen Institute der Gesundheit, einschließlich die Institute von psychischen Gesundheiten, neurologische Störungen und Anschlag, Kindergesundheiten und menschliche Entwicklung und Drogenmissbrauch finanziert.

UCSF ist eine führende Universität, die Gesundheit weltweit fördern durch vorgerückte biomedizinische Forschung, graduierte waagerecht ausgerichtete Ausbildung in den Biowissenschaften und medizinische Berufe und Leistungsstationäre Versorgung eingeweiht wird.