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大脑可塑性:成人出生的神经元如何连接
发布人:刘丽2022-05-26 阅读次数:49

神经生物学的一个目标是了解电信号如何通过大脑回路产生感知、行动、思想、学习和记忆。


Linda Overstreet-Wadiche 博士和 Jacques Wadiche 博士都是阿拉巴马大学伯明翰分校神经生物学系的副教授,他们发表了他们在这项工作中的最新贡献,重点关注大脑的一部分帮助形成记忆——海马的齿状回

齿状回是成年人大脑中不断形成新神经元的两个区域之一。当在齿状回中产生新的颗粒细胞神经元时,它需要通过形成突触或连接来“连接”,以促进电路功能。齿状颗粒细胞是从内嗅皮层接收电信号的电路的一部分,内嗅皮层是处理来自大脑其他区域的感觉和空间输入的皮层大脑区域。通过结合这种感觉和空间信息,齿状回可以产生独特的体验记忆。

Overstreet-Wadiche 和 UAB 的同事提出了一个基本问题:由于齿状回中的神经元数量随着神经发生而增加,而皮质中的神经元数量保持不变,大脑是否会产生从皮质神经元到新颗粒细胞的额外突触? ,或者一些皮层神经元是否将它们的连接从成熟的颗粒细胞转移到新的颗粒细胞?

他们的答案是通过对经过基因改造以产生更多新神经元或杀死新生神经元的小鼠进行的一系列电生理学、树突棘密度和免疫组织化学实验得出的,支持第二种模型——一些皮质神经元从成熟颗粒转移它们的连接细胞到新的颗粒细胞。

这为研究新旧神经元之间突触的重新分布如何帮助齿状回功能打开了大门。它提出了诱人的问题。这种重新分配会破坏现有的记忆吗?这种重新分配与运动的有益效果有何关系,运动是增加神经发生的自然方式?

“在过去的 10 年里,有证据支持新旧神经元之间的突触重新分布,可能是通过新细胞倾向于‘获胜’的竞争过程,”Overstreet-Wadiche 说。“我们的发现很重要,因为它们直接表明,为了让新细胞赢得连接,旧细胞会失去连接。因此,成人神经发生的过程不仅将新细胞添加到网络中,还促进了现有网络的可塑性。 "

“探索神经发生诱导的可塑性如何促进这个大脑区域的功能将会很有趣,”她继续说道。“神经发生通常与改进对新信息的获取有关,但一些研究还表明,神经发生促进了对现有记忆的‘遗忘’。”

研究人员还意外地发现,以其在细胞凋亡中的作用而闻名的 Bax 基因似乎也在齿状回的突触修剪中起作用。

“越来越多的证据表明,控制细胞死亡的细胞机制也控制着突触连接的强度和数量,”Overstreet-Wadiche 说。“突触增强和减弱的适当平衡,统称为突触可塑性,对于适当的大脑功能至关重要。因此,了解突触修剪如何发生可能有助于了解神经发育障碍和神经退行性疾病,其中突触修剪出错可能有助于病理突触丢失。”


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