研究揭示神經細胞“交流”機制

研究人員揭示細胞“密語”機制。       圖片來源：Michel Herde

如果你想在繁忙的環境中與朋友分享一個秘密，你可以試著找一個安靜的地方，關上門不讓別人偷聽你的談話。大腦中的神經細胞也在“緊閉的門”后相互交流。

英國倫敦大學學院、德國波恩大學等機構開展的一項國際研究表明，一個神經細胞在大腦中有多少“聽眾”是受到嚴格控制的。在學習神經元的環境中，某些過程的啟動能使信號傳輸不那么排外。研究結果已經發表在《神經元》上。

神經元之間的信息傳遞大多是通過化學方式完成的：對電信號作出反應時，“傳遞細胞”在突觸處釋放所謂的神經遞質（通常是谷氨酸分子）。這些細胞通過突觸間隙遷移到受體細胞。在那里，它們與特定的受體對接，并在接收神經元中產生電反應。“關閉的門”起作用的地方是星形膠質細胞，它能迅速地重新吸收谷氨酸。

“它們通過向突觸附近發送延伸來做到這一點，這就是所謂的突觸周星形膠質細胞過程（PAP）。”波恩大學細胞神經科學研究所教授Christian Henneberger解釋說。

PAP有專門的轉運蛋白，可以像小型真空吸塵器一樣移除突觸周圍的谷氨酸。這一機制的有效性顯然受到嚴格控制：研究人員通過反復的電刺激觸發了一種細胞學習。這使得接收細胞在長期內對發射細胞的信號做出更強烈的反應。專家們還談到了“長期增強作用”（LTP）。

“我們現在已經能夠證明PAP在這個學習過程中退卻。”倫敦大學學院神經學研究所教授Dmitri Rusakov說，“這增加了鄰近的細胞也被谷氨酸刺激的可能性。”這意味著信號傳輸的排他性也降低了，這就可以解釋之前不清楚原因的其他有趣觀察：例如，LTP也可以影響其他神經細胞之間的緊密連接。“這可能對以后的學習過程很重要。”Henneberger推測。