香港科技大学（港科大）一支跨学科研究团队，发现了人类大脑如何开启及关闭神经活动的机制，对了解如癫痫症、帕金逊症及毛细血管扩张性共济失调等神经系统疾病的机理提供了重要的基础。
贺若蒲教授（前排左二）、杜胜望教授（前排右二）、博士生程爱芳(后排左)及研究团队成员合照。
在港科大生命科学部主任兼讲座教授贺若蒲领导下，作出有关发现的博士研究生程爱芳指出：“正如生活中很多事情一样，健康的大脑功能取决于各种活动之间的平衡。我们认为大脑是活跃的，譬如提一下腿或说一句话，都属于活跃的身体机能；但能够让我们的大脑停止这些活动同样重要。惟一直以来，科学界都不清楚大脑具体如何执行这种调控功能。”
研究团队发现，大脑分别透过调节蛋白激酶ATM和ATR的水平，来平衡这种“开始”与“停止”的功能。 例如，病理情况下，当ATM水平下降时，ATR的水平就会增加，反之亦然。此外，团队还发现，ATM负责调控兴奋性突触微小囊泡，而ATR则负责调控抑制性突触微小囊泡，这两种激酶是透过控制这些微小囊泡的运动，从而调控神经活动的兴奋抑制平衡。神经元突触乃两个神经元之间的空隙，用以调节大脑中的讯息流动。
由港科大超分辨率显微镜拍摄出来的影像（右上﹕缩放为小图1-6）比普通显微镜所拍摄的（左上）更为清晰，令研究团队首次发现ATM（蓝色）和ATR（红色）永不会于同一个突触小泡标记（绿色）上出现。
身兼港科大超高分辨率成像中心主任的贺若蒲教授表示：“这项新发现属基础研究领域，但对人类疾病的研究具有重大意义。举个例子，癫痫症患者的其中一个问题就是缺乏抑制能力。正如我们的研究结果预测，ATR太少的人很可能会患上癫痫症；相反，缺乏ATM的人则难以精确地控制活动能力，亦难于维持适当的神经兴奋/抑制比例(E/I Ratio)，这意味着ATM和ATR之间存在阴阳平衡关系。但这只是研究的开端，我相信我们的工作将有助开拓更广泛的神经系统疾病机理研究。”
这项发现曾刊登于《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。
团员透过港科大提供的超高分辨率显微镜，以极高倍率观察两种激酶在细胞中的位置。显微镜特有的定格设计有效维持拍摄高解像度影像过程所需要的稳定性。
港科大物理学系教授及超高分辨率成像中心副主任杜胜望教授表示：“我们面对的其中一项重大挑战，是即使在超高分辨率的显微镜下，所有的囊泡看起来都非常相似。为了进行辨识，我们为显微镜研发了一套三色系统，结果协助团队证实了ATM和ATR不会于同一个VAMP2标记的突触小泡上出现。”
*内容来源：香港科技大学官网
