SynapShot 揭开面纱：实时观察记忆和认知过程

SynapShot由一个国际研究团队开发，通过实时观察大脑中的突触变化，标志着神经科学的重大进步。

人脑包含大约 860 亿个神经元和 600 万亿个突触，它们在神经元之间交换信号，以帮助我们控制大脑的各种功能，包括认知、情感和记忆。有趣的是，突触的数量会随着年龄的增长或阿尔茨海默氏症等疾病而减少，因此对突触的研究引起了很多关注。然而，在实时观察突触结构的动力学方面存在局限性。

图 1.为了观察动态变化的突触，表达二聚化依赖性荧光蛋白 （ddFP） 以观察突触形成时的荧光信号，因为 ddFP 通过与突触前和突触后末端的可逆结合实现荧光检测。图片来源：KAIST光遗传学和RNA治疗实验室

突触观察的突破

1月8日，由韩国科学技术院生物科学系的Won Do Heo教授、约翰霍普金斯大学医学院的Hyung-Bae Kwon教授和基础科学研究所（IBS）的Sangkyu Lee教授领导的联合研究小组透露，他们已经开发出世界上第一个可以实时观察突触形成的技术， 灭绝和改变。

许教授的团队将二聚化依赖性荧光蛋白（ddFP）与突触偶联，以实时观察突触在神经元之间建立连接的过程。该团队将这种技术命名为SynapShot，将“突触”和“快照”这两个词结合起来，成功地跟踪和观察了突触的实时形成和消光过程及其动态变化。

图2.通过培养实验大鼠的神经元并表达SynapShot，通过突触传感器（SynapShot）的荧光变化观察到的显微照片。当突触前和突触后末端接触时产生的突触变化以及一段时间后消失的突触的变化是通过SynapShot的荧光来测量的。图片来源：KAIST光遗传学和RNA治疗实验室

SynapShot 的增强功能和应用

通过一个联合研究项目，由IBS的许教授和Sangkyu Lee教授领导的团队共同设计了一种具有绿色和红色荧光的SynapShot，并能够轻松区分连接两个不同神经元的突触。此外，通过结合可以使用光控制分子功能的光遗传学技术，该团队能够观察突触的变化，同时使用光诱导神经元的某些功能。