科學家解讀最新發現的突觸發育機制

　　越勤於開動腦筋，就越善於學習和記憶，尤其是在人的孩提時代。這是因為在腦發育過程中多一些感受多一些外部刺激，可以促進神經元突觸的成熟——助其打破沉默，傳遞信息，形成學習與記憶。昨天發表於本報(新民晚報)頭版頭條的《揭開神經元「信使」沉默之謎》引起了廣泛關注，中科院上海生命科學研究院神經科學研究所段樹民研究員昨天下午接受專訪時，進一步給出了「科普版」解釋。

　　●神經元之間的「信使」

　　突觸，這個對普通人而言有些拗口的專業詞彙，卻是腦科學研究的主要陣地之一，歷史上多位諾貝爾獎得主都主攻該領域。在大腦複雜的信息處理過程中，突觸是最基本的單位，作為神經元之間的「信使」，腦的各種功能都與它脫不了干係。科學研究顯示，人腦內大約有140億個神經元，突觸的總數更是個天文數字。

　　●具有很強的可塑性

　　就像人的一生需經歷不同的階段，突觸也是慢慢走向成熟的，而判斷成熟與否的標誌就是它是否具備信息傳遞的功能。出生時，腦內大部分「信使」保持「沉默」(即通常所說的「沉默突觸」)，無法在神經元之間傳遞信息；隨著腦的發育成長，「信使」們紛紛打破沉默，擔負起信息傳遞的責任(即轉化為正常突觸)。科學家們認為，在這成長過程中，學習和記憶便形成了。天文數字的「信使大軍」因此具有很強的可塑性：成熟的多與少、早與晚，都與大腦功能的強弱密切相關。

　　●「啞巴」在興奮中成熟

　　沉默突觸是怎樣成熟的？過去一二十年裡，科學家的注意力多為突觸後神經元所吸引。經典學說認為，沉默突觸之所以不具備信號傳遞功能，是由於突觸後神經元是「聾子」——只表達NMDA受體而缺乏AMPA受體。段樹民領導的研究小組同時聚焦突觸前神經元和突觸後神經元，用3年多時間完成了1000對神經元細胞活動的記錄實驗，發現了新的機理。在腦發育早期，有一類沉默突觸並不「聾」，其沉默的原因要歸咎於突觸前神經元是「啞巴」——不能釋放神經遞質穀氨酸。研究還發現，增加「啞巴」的活動，令其在「興奮」中釋放神經遞質穀氨酸，可以促進沉默突觸快速成熟。