神經細胞也愛「關起門聊天」？研究揭示神經細胞「交流」機制

2020-09-27 科學網

作者：魯亦

研究人員揭示細胞「密語」機制。 圖片來源：Michel Herde

如果你想在繁忙的環境中與朋友分享一個秘密，你可以試著找一個安靜的地方，關上門不讓別人偷聽你的談話。大腦中的神經細胞也在「緊閉的門」後相互交流。

英國倫敦大學學院、德國波恩大學等機構開展的一項國際研究表明，一個神經細胞在大腦中有多少「聽眾」是受到嚴格控制的。在學習神經元的環境中，某些過程的啟動能使信號傳輸不那麼排外。研究結果已經發表在《神經元》上。

神經元之間的信息傳遞大多是通過化學方式完成的：對電信號作出反應時，「傳遞細胞」在突觸處釋放所謂的神經遞質（通常是穀氨酸分子）。這些細胞通過突觸間隙遷移到受體細胞。在那裡，它們與特定的受體對接，並在接收神經元中產生電反應。「關閉的門」起作用的地方是星形膠質細胞，它能迅速地重新吸收穀氨酸。

「它們通過向突觸附近發送延伸來做到這一點，這就是所謂的突觸周星形膠質細胞過程（PAP）。」波恩大學細胞神經科學研究所教授Christian Henneberger解釋說。

PAP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。這一機制的有效性顯然受到嚴格控制：研究人員通過反覆的電刺激觸發了一種細胞學習。這使得接收細胞在長期內對發射細胞的信號做出更強烈的反應。專家們還談到了「長期增強作用」（LTP）。

「我們現在已經能夠證明PAP在這個學習過程中退卻。」倫敦大學學院神經學研究所教授Dmitri Rusakov說，「這增加了鄰近的細胞也被穀氨酸刺激的可能性。」這意味著信號傳輸的排他性也降低了，這就可以解釋之前不清楚原因的其他有趣觀察：例如，LTP也可以影響其他神經細胞之間的緊密連接。「這可能對以後的學習過程很重要。」Henneberger推測。

相關論文信息：http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2020.08.030

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