深圳新聞網(wǎng)2025年10月22日訊（深圳特區(qū)報記者 聞坤）日前，中國科學技術(shù)大學（簡稱“中國科大”）/中國科學院深圳先進技術(shù)研究院（簡稱“深圳先進院”）腦認知與腦疾病研究所/深港腦科學創(chuàng)新研究院畢國強、劉北明、陶長路團隊，聯(lián)合美國加州大學洛杉磯分校周正洪團隊、南方科技大學王培毅團隊、深圳先進院孫堅原團隊在國際學術(shù)期刊《科學》發(fā)表最新研究成果。

在該研究中，研究團隊通過自主研發(fā)的毫秒級時間分辨原位冷凍電鏡成像技術(shù)，破解了神經(jīng)信息傳遞過程中，突觸囊泡釋放與快速回收的完整生物物理過程，并提出“親吻-收縮-逃逸/融合”模型。這一成果統(tǒng)一了科學界關于突觸囊泡釋放與回收機制長達50年的兩個爭議模型，為理解神經(jīng)信號傳遞、神經(jīng)可塑性及相關腦疾病機理提供了全新視角。

為了“看清”突觸囊泡傳遞信息的動態(tài)過程，研究團隊將光遺傳學刺激與投入式冷凍技術(shù)進行耦合，開發(fā)出了毫秒級時間分辨的冷凍電鏡制樣技術(shù)。基于此技術(shù)，研究團隊清晰地揭示了突觸囊泡釋放與快速回收的完整過程，并提出“親吻-收縮-逃逸/融合”全新的理論模型：當神經(jīng)信號達到后4毫秒內(nèi)，裝載著神經(jīng)遞質(zhì)的囊泡先與突觸前膜“親吻”形成約4納米的融合孔。隨后，囊泡發(fā)生快速收縮，其表面積減半，變成小囊泡。最終，大部分小囊泡在70毫秒內(nèi)開始以“逃逸”方式離開，少部分則與突觸前膜“全融合”。

該研究刷新了傳統(tǒng)認知：囊泡釋放并非簡單的全融合或親吻-逃逸，而是包含一個關鍵的中間收縮階段。這一進展，不僅統(tǒng)一了半個世紀以來的科學爭議，也為深入理解神經(jīng)信號傳遞、突觸可塑性以及阿爾茲海默癥、帕金森病等腦疾病發(fā)病機理研究提供了新視角。此外，研究團隊開發(fā)的毫秒級時間分辨原位冷凍電鏡成像等創(chuàng)新技術(shù)，有望為研究細胞內(nèi)其他動態(tài)過程如病毒感染、藥物作用等過程提供新的技術(shù)手段。