研究人员表示,GSK3是连接细胞内的分子变化与外部电流变化的桥梁。他们发现GSK3在细胞内的活性出现24小时周期性的变化。因此研究人员推测不同时间给予靶向作用于GSK3的药物可能会产生不同效果。 研究通过抑制GSK3和钠通道,以及在转基因小鼠敲入GSK3,发现GSK3活性调控着SCN脑区神经细胞膜上的钠离子流。钠、钾、钙、氯等正离子或负离子在细胞膜上的流动是形成动作电位的关键。 不同于瞬时性钠电流,持续性钠电流是一种进程缓慢、微弱的电流,但是它的变化可能会使神经细胞更容产生动作电位从而将神经冲动传递给其他神经细胞。这种神经冲动就是大脑用来传递、接收或分析信息的信号。 到目前,SCN脑区中持续性钠电流对神经放电的生物节律调控作用很大程度上被忽视了。这一研究首次证明,与黑夜相比,持续性钠电流的幅度在白天更大。 研究人员将SCN的实验结果嵌入数学模型中。利用模型预测和实验确认GSK3激活的持续性钠电流影响着动作电位时程后超极化电位,增强自发放电率而不影响静息膜电位。这些研究结果证明了分子生物钟与电活动的重要联系,为激酶调控电活动和神经网络的细胞内信号的传播提供了一个范例。
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