中科院在腦神經研究領域取得兩項新進展

2020-11-29 中國科學院

    本報訊 記者謝衛群報導:中科院上海生命科學研究院神經科學研究所在腦神經科學研究領域取得兩項新進展,從而加深了對大腦的認識。12月5日出版的國際神經科學頂級雜誌《神經元》以及最近一期出版的《美國科學院報》,分別發表了有關成果。

    大腦是由兩類細胞組成的,即神經元和膠質細胞。隨著生物體的進化,膠質細胞佔腦內細胞總量的比例也在增加,但是,有關膠質細胞的研究一直未受到重視。一般認為,膠質細胞只對神經元起營養支持作用,對神經信號的傳遞和處理則不起作用。近幾年,開始有研究者對這一觀點提出挑戰。神經科學研究所段樹民研究員以及他的學生張景明、楊雲雷等在這一領域又有重要發現。他們的研究表明,星形膠質細胞可以通過釋放D-絲氨酸,幫助神經元產生長時程增強反應,由於長時程增強反應被認為是腦學習和記憶的基礎,這一發現提示星形膠質細胞可能對腦的高級功能活動具有重要作用。

    神經元之間通過一種叫「突觸」的結構進行信息傳遞。腦內神經元主要有興奮性神經元和抑制性神經元,它們分別通過在突觸部位釋放穀氨酸和γ-氨基丁酸傳遞神經信息。段樹民等的另一項工作發現,興奮性神經元活動增加時,其突觸釋放的穀氨酸可以刺激鄰近的星形膠質細胞,使後者釋放三磷酸腺酐(ATP),ATP則又可以抑制周圍神經元的活動,從而防止神經元的過度興奮,並對神經環路的活動產生重要調製作用。這一發現對突觸調製和神經網絡認識將具有重要意義。《神經元》雜誌在發表上述成果時指出,中國科研人員的工作給這一領域的研究帶來了新的生機。

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