大脑是人类身体中最为精巧与复杂的组织，可以协调完成各种复杂生理活动，例如动作、语言、感官、认知等等。大脑的功能单位是神经元，一个大脑平均有1,011个神经元。神经元中有许多小的结构体用于神经元间相互连接及信息传递，称之为神经突触。平均每个神经元有104个突触，亦即每个神经元可与周边神经元产生104个连接点。所以，最基层的突触异样可以导致大脑功能产生严重缺损，从而进一步引起功能病变或精神疾病。

为解构神经突触与精神疾病的联系，我们在香港科技大学的团队运用大量时间与精力研究神经突触的生成及成熟。我们以海马体为主要研究对象，对大鼠及小鼠的海马体神经元和神经突触进行分析。

图一. 神经元不同生长阶段的突触形成状况。图为体外培养大鼠海马体神经元在第6、9、12、16与20天的PSD-95与synapsin1突触蛋白萤光标记。黄色点为神经突触所在。

　

　

我们运用生物标记追踪神经元的生长过程，观察得到了突触生长及成熟的时间图谱，并且发现，蛋白thrombospondin和neuroligin1可以相互作用并在生长早期加速突触的生成。Neuroligin是神经突触中的一类重要蛋白，可以帮助两个神经元之间的突触连接，并且已发现与小儿孤独症有重要关联。有趣的是，它们只在突触生成的早期作用，对后期作用却不明显。这些与孤独症模型小鼠症状非常相似。早期突触形成受制可能会是孤独症的一种发病机制。此外，我们的研究小组还利用体外共培养神经元及其他细胞的方法，成功诱导新突触的形成，并观察突触的成熟过程。小组发现蛋白PICK1可以在新生突触中聚集并诱导谷氨酸受体在突触中的大量表达，使得该受体可以参与突触间的信号传导过程，从而促进突触的成熟。

虽然我们的大部分研究是在海马体中完成，但是因为这些蛋白都在大脑中有普遍表达，我们相信在其它脑区都会存在着相同的突触生成及成熟机制。这些蛋白中大多都已被发现与精神疾病相关，我们相信这些蛋白在突触及神经网络的建构中是有积极意义的，很有可能会参与到神经疾病的发病机制中去。