2020年12月14日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，一項刊登在國際雜誌Nature Neuroscience上的研究報告中，來自西班牙國家研究委員會等機構的科學家們通過研究發現，星形膠質細胞或能改善機體的決策制定過程。目標導向行為過程中的決策制定是一種涉及不同大腦區域的協調過程，這些大腦區域會考慮每個選項的利與弊，人類和動物機體中的這些認知操作受到了大腦額葉皮層的支持；在這一大腦區域中，兩大類神經細胞的功能被科學家們進行了廣泛地研究，即興奮性錐體細胞（excitatory pyramidal cells）和抑制性中間神經元細胞(inhibitory interneurons)，長期以來，神經元對信息處理的充分性一直是關於大腦計算的一個假設，然而每個大腦區域都擁有幾種類型的膠質細胞，其中就包括大量的星形膠質細胞。
圖片來源：Nathan S. Ivey at TNPRC. Via Wikipedia
這項研究中，研究人員表示，除了星星膠質細胞在維持突觸傳遞方面的作用外，這些細胞還能感知並對突觸釋放的異質性神經遞質GABA產生反應。然而，星形膠質細胞-神經元在大腦迴路中的交流及其行為後果目前研究人員依然並不清楚，因此研究人員開展此項研究旨在調查是否星形膠質細胞是否能積極參與到指導機體行為活動的信息處理過程中去，同時研究人員還重點研究了GABA能-星形膠質細胞信號傳遞所產生的功能性後果。
研究者發現，大腦內側前額葉皮質（mPFC）中的星形膠質細胞能調節控制決策制定的神經網絡中抑制性/興奮性之間的平衡。通過對小鼠內側前額葉皮質中多個單一神經元的活性和局部場電位的調查，研究人員發現，星形膠質細胞中GABA受體（GABABRs）亞型的遺傳剔除或能改變皮質神經元的特異性振蕩γ活性和放電特性。γ振蕩/節律是大型神經元群體同步活動的一種形式，該過程主要參與到了機體感知、工作記憶和其它認知功能中，正如此前研究人員研究所得到的結果那樣，在適應性的關鍵行為過程中，γ振蕩參與到了神經處理過程的動態參與過程中。
利用光遺傳學技術（一種光誘導的細胞激活技術）來激活前額葉中的星形膠質細胞就能誘發皮質抑制性突觸傳遞的增強、局部神經元的激活、γ振蕩並能改善機體的認知表現；值得注意的是，攜帶剔除了GABABRs的星形膠質細胞的小鼠的工作記憶缺陷能通過光遺傳學技術刺激激活的星形膠質細胞來得到彌補。
最後研究者表示，本文研究中，我們識別出了星形膠質細胞或能作為一種中樞的角色，來控制大腦皮層迴路的抑制，同時還能為皮層信息處理和一致性的目標導向行為的中程時間尺度調節提供一種特殊且獨立的途徑。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
Mederos, S., Sánchez-Puelles, C., Esparza, J. et al. GABAergic signaling to astrocytes in the prefrontal cortex sustains goal-directed behaviors. Nat Neurosci (2020). doi：10.1038/s41593-020-00752-x