秀丽隐杆线虫。
麻省大学医学院的研究人员发现了一种导致神经系统兴奋性和抑制性信号传导失衡的机制。该研究使用线虫秀丽隐杆线虫进行并在eLife中发表，可能为人类神经疾病的分子和神经系统提供新的见解。
多达12％的人在他们的生活中的某些阶段经历了偏头痛 - 一种非常痛苦，往往是激烈和令人虚弱的头痛形式。然而，某些形式的偏头痛是遗传性的，并通过家庭传播。对偏头痛患者大脑中发生的事情的新见解来自一种意想不到的动物：小圆虫，秀丽隐杆线虫。
Mark Alkema博士，神经生物学教授和同事们对一种表现出奇怪行为的突变C.线虫感兴趣。在实验室中，秀丽隐杆线虫通常在琼脂平板上移动，以大量细菌为食，几乎不会改变它们的向前爬行。Alkema博士的实验室分离出一种过度活跃的突变体蠕虫; 它不停地来回切换方向。
“我们很好奇是什么导致突变体蠕虫的癫痫样运动，”Alkema说。
突变体蠕虫的遗传分析揭示了钙通道的变化，这对神经元通讯至关重要。当神经元被激活时，这些电压门控钙通道打开以触发神经递质从一个神经元释放到下一个神经元。Alkema实验室特征的钙通道突变允许通道更快地打开，从而允许神经元更大声地接收神经元。有趣的是，人体钙通道中的类似突变会导致偏头痛。
Alkema使用这种蠕虫来研究这种偏头痛突变如何影响神经系统。
“我们发现这种突变扰乱了大脑中兴奋性和抑制性信号传导的微妙平衡，”他说。“这种平衡对于我们的大脑正常工作至关重要。”
Alkema表示，这种平衡的中断与几种神经紊乱有关，包括精神分裂症，癫痫和偏头痛。
“我们的研究表明这种不平衡可能会如何发生，”他说。“我们发现增加的兴奋性信号可以减少神经系统中的抑制性突触。我们发现了一种从蠕虫到人类高度保守的机制，其中兴奋性神经传递导致抑制性受体的不稳定。”
这些研究为偏头痛是一种兴奋性抑制性失衡的疾病提供了支持。Alkema实验室继续使用秀丽隐杆线虫来揭示恢复神经系统适当制动的药物，饮食和机制。
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