閉門會？為防偷聽，你的大腦神經也會「關門」私聊

2020-10-04 科學大觀園雜誌


綠色是神經元的單個片段，黃色是通訊中的星形膠質細胞的過程。

如果我們想在嘈雜的環境中與朋友分享秘密，最好的辦法就是找個安靜的地方，關上門，避免被偷聽。

近日，由英國倫敦大學和德國波恩大學領導的一項國際研究發現，大腦的神經細胞也會「關門」屏蔽傳輸，但這扇「門」的關閉程度和神經細胞的「聽眾」數目是根據具體情況受到嚴格調控的。研究結果近日發表在《神經元》雜誌上。

神經元之間的信息傳遞大多是通過化學方式完成的：「傳輸細胞」對電信號作出反應時，會在突觸處釋放神經遞質（通常是穀氨酸分子）。這些遞質分子會通過突觸間隙遷移到受體細胞，與特定的受體對接，並在受體神經元中產生電反應。

但由於大腦中的神經細胞非常密集，這些分子可能也會刺激鄰近的其他神經元。這時，「關門」就能發揮作用了：大腦中的星形膠質細胞，會迅速地重新吸收穀氨酸。

波恩大學細胞神經科學研究所的Christian Henneberger教授解釋說：「它們通過向突觸附近延伸做到這一點，這就是突觸周星形膠質細胞過程（PAPs）。」這種「關門」的策略在一定程度上屏蔽了信息傳輸。

PAPs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穀氨酸。但這一機制的有效性是受到嚴格調控的。

研究人員通過反覆的電刺激觸發了一種細胞學習，使得接收細胞可以長期對傳輸細胞的信號作出更強烈的反應，這一過程被稱為 「長期增強」(LTP)。

研究人員已經證明PAPs會在該過程中撤回，從而增加了鄰近細胞接受穀氨酸刺激的可能性，也意味著信號傳輸的排他性降低了。

但研究人員指出，有些突觸似乎天生就不那麼「謹慎」。傳輸細胞經常將穀氨酸釋放到具有特定結構的突觸間隙中，這種結構被稱為「棘」，是下遊接收細胞的微小延伸。PAPs通常會將棘覆蓋，然而，棘越大，這一覆蓋就越不完整，也就會有更多穀氨酸逸出。因此，在具有這種結構的強大突觸附近，其他神經細胞更可能頻繁興奮，也就是說，這些神經細胞無法頻繁「關門」說悄悄話。

原創編譯：花花 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《神經元》

期刊編號：0896-6273

原文連結：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-09/uob-ncl092520.php

版權聲明：本文為原創編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。

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