成年梨狀皮層(PCX)的第 II 層包含許多未成熟的神經元。有趣的是,在小鼠和大鼠中,大多數這些細胞都具有胚胎起源。此外,實驗室的最新研究表明,它們逐漸成熟為PCX II層的典型興奮性神經元。
因此,成年PCX被認為是「非典型」的神經源生態位。這些未成熟的神經元表達神經細胞粘附分子(PSA-NCAM)的多唾液酸化形式,該分子對不同的神經發育過程至關重要。
近年來,許多研究使我們有可能對PCX II層中的未成熟神經元(即尚未成為功能神經元)進行表徵。這些細胞的功能尚不清楚,但它們可能參與對不良經歷和抑鬱行為的反應。
多巴胺(DA)是成人中樞神經系統中的一種相關神經遞質,在神經發育和成人可塑性(包括調節PSA-NCAM表達)中發揮著重要作用。
先前的研究已經揭示了多巴胺在神經元發育過程中的重要性,這些PCX II層的神經元通過多巴胺D2受體接收來自多巴胺釋放神經元的信號。然而,這種受體是如何在未成熟的II層神經元中產生的,以及這些細胞與多巴胺的關係尚未被研究。
為了評估多巴胺能神經傳遞的藥理學調節對成年PCX未成熟神經元分化的影響,研究者研究了該區域中多巴胺D2受體(D2r)的表達以及多巴胺能纖維與未成熟神經元之間的關係。
此外,還分析了分別用D2r拮抗劑氟哌啶醇和激動劑PPHT慢性治療後未成熟神經元的密度。在表達PSA-NCAM的神經元中,觀察到許多多巴胺能纖維,這些神經元也共同表達D2r。氟哌啶醇的長期治療顯著增加了PSA-NCAM免疫反應細胞的數量,而PPHT治療則減少了它的數量。
這些結果表明,多巴胺通過D2r和PSA-NCAM,在調控成年PCX中未成熟神經元發育的最後階段發揮著重要作用。
研究者稱,「在成年動物的大腦皮層中存在不成熟的神經元是一個非常有趣的現象,這可能代表了一種新的神經可塑性形式。我們知道,至少在大鼠身上,這些神經元逐漸融合到神經網絡中,並且它們也存在於更複雜的大腦中,包括人類。」
「我們還知道,這些不成熟的神經元在動物抑鬱模型和抗抑鬱藥物的使用中都會受到影響。它是由多巴胺調節的,多巴胺是一種參與疾病和治療的分子,這可能也表明了多巴胺在病理學中的作用。」
在這項研究中,免疫組織化學技術已經被用來特別標記感興趣的細胞,以及共聚焦和常規顯微鏡,以使其可視化。結果顯示,接受多巴胺藥理學治療對這些細胞的分化有重要影響,而這些神經元可能與精神疾病及其治療有關。
研究者指出,有必要使用成年神經元和轉基因動物的標記物進行進一步的研究,以充分證明這一假設。