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基因检测:揭秘小胶质细胞在大脑中塑造神经回路的分子机制

2021-08-30 03:00:01
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  一篇发表在国际杂志Neuron上的研究报告中,来自冷泉港实验室等机构的科学家们通过研究表示,免疫细胞在微调大脑神经回路方面或许扮演着意想不到的角色,称之为小胶质细胞的免疫细胞不仅能够保护大脑免于感染和炎症,而且还能帮助塑造发育中的大脑回路,本文研究结果表明,小胶质细胞还能指导神经元对感觉线索产生反应从而修饰自身的连接性。

  这项研究中,研究人员深入揭示了生物学和外部世界之间的关联,研究者Lucas Cheadle表示,我们非常感兴趣研究神经回路是如何对感官体验做出反应的;在很大程度上,大脑的总体结构和连接时在出生时就已经完成的,但其确实需要来自环境的强有力的反馈才能够促进大脑成熟,当动物与周围环境相互作用时,一些神经元的连接就会被消除,而另一些连接则会被加强,而对于人类而言,这一过程可能会持续到出生后十年时间。

  在发育过程中,正确的神经元之间会以合适的方式相互连接,而机体希望能够严格控制连接的多少以及连接之前的强度,而这就是感官体验的重要性所在了。文章中,研究人员密切监测了小鼠大脑视觉处理回路中神经元或突触之间的连接,研究者表示,年轻小鼠需要在正确的时间进行视觉输入来发育与视觉相关的大脑通路,但如果小鼠在一段关键时期缺少视觉输入的话,其神经回路就会产生过多的突触,这样小鼠大脑就会出现异常的连接,研究人员发现,这种神经回路依赖于小胶质细胞,在适当的视觉刺激下,小胶质细胞会向附近的神经元发出信号来修剪一些突触。

  这种对神经连接性的影响代表了小胶质细胞在健康大脑中所扮演的关键角色,或许也能够帮助解释为何这些细胞与自闭症和其它神经发育障碍发生直接相关,研究者认为,本文研究取得了一项重大的突破,其能帮助科学家们理解感官体验和小胶质细胞如何协调来促进突触的修剪过程,而突触的修剪对于早期生命中大脑的成熟又至关重要;后期研究人员还将继续深入研究追踪导致突触分解的分子信号以及小胶质细胞如何对环境线索做出反应而发生改变。小胶质细胞能够上调基因的表达来对视觉体验做出反应,这一行为让研究人员非常着迷,后期他们表示还会继续深入探究该研究领域,从而取得更多意想不到的发现。

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