科技日報記者 吳長鋒
適度的陽光照射對人體有很多好處。人們發現，陽光照射對神經系統也有一定的影響，如適度的日光照射可以改善人們的情緒和認知。然而，由於研究手段的侷限，對日光照射引起與神經系統相關行為變化的深層機制，目前並不清楚。而日光照射皮膚最終如何影響腦內神經細胞的代謝以及神經環路的功能也一直是個未解之謎。
日光照射改善人類情緒、學習和記憶的分子及神經環路機制
記者從中國科大獲悉，該校化學學院、微尺度物質科學國家研究中心的黃光明教授研究組，與中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心的熊偉教授研究組合作，通過單細胞質譜、光遺傳、電生理膜片鉗及動物行為學等技術方法，揭示了一條腦內穀氨酸代謝新通路及其參與日光照射改善學習記憶的分子及神經環路機制。該研究成果於2018年5月17日在線發表在國際著名期刊《細胞》（CELL）上。
科研人員利用自主研發的單細胞質譜技術，結合神經科學的多種研究手段，發現日光照射動物皮膚後，會使血液裡一種叫做UCA的化學物質含量大幅度增加。
隨後他們發現，增加的UCA可以透過血腦屏障進入大腦神經細胞，在細胞內UCA通過一系列的生物代謝酶最終轉化成穀氨酸。
細胞內的穀氨酸在運動皮層以及海馬的神經末梢釋放，進而激活運動學習以及記憶相關的腦內神經環路，從而增強動物的運動學習能力以及物體識別記憶能力。
這是自上世紀80年代之後，再度發現新的腦內穀氨酸生物合成通路。
由於穀氨酸在大腦內具有參與細胞內蛋白合成、能量代謝以及興奮性神經信號傳遞等多種重要的生理功能，因此，該腦內穀氨酸生物合成的新通路的發現，對於瞭解大腦工作機理以及探索相關疾病發生機制都將起到非常重要的作用。
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