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谷氨酸是哺乳类中枢神经系统最主要的兴奋性递质。大多数精神疾病和神经疾病的发病机理迄今尚不明了，但无一例外地与谷氨酸能系统密切相关。然而到目前为止，人们对其介导神经信息处理的机制方面仍有诸多不清楚的地方，其中的原因涉及到了自从Katz提出量子释放理论以来的一个长时间没有得到回答的根本性问题——是什么决定了神经递质释放的量子化规律？上述问题长期未解的主要原因是由于受直接的、高分辨突触信号检测技术的限制。因为囊泡的尺度仅数十纳米，与突触前膜融合的时间以数百微秒到数毫秒计，更因为谷氨酸过于稳定的电化学特性，人们至今无法对谷氨酸能神经突触单个囊泡的融合和量子式递质释放进行同步的、高时空分辨率的观察——这已经成为突触传递领域乃至神经科学领域内的重要技术瓶颈之一。本课题通过改进细胞贴附式膜电容检测技术、化学电流检测技术以及膜片化学电流检测技术，初步研制了第一套细胞贴附式膜片钳模式下集单通道钙电流活动、膜电容测量和电化学检测为一体的高精度突触囊泡信号同步检测系统。我们成功地将这些技术应用于小鼠的一类谷氨酸能神经突触——calyx of Held突触，在单个突触囊泡水平观测了胞吞和胞吐动力学。在生理温度下，我们首次观察到了可能发生在活性带以外独立区域的钙离子内流诱发的超快型胞吞，其容量可达6倍于单个囊泡。而自发突触囊泡的胞吐和胞吞以单个囊泡为单位。