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发布日期:2022-05-08 01:35    点击次数:161

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科學家暗示,星形膠質細胞新功能的發現為神經科學有计划開辟了一個全新的标的。

塔夫茨大學4月28日音讯

塔夫茨大學醫學院(Tufts University School of Medicine)的有计划人員發現了星形膠質細胞畴前未知的新功能,這種細胞幾乎占大腦整个細胞的一半。

 

科學家們說,在小鼠身上發現的星形膠質細胞的新功能為神經科學有计划開辟了一個全新的标的,可能有一天會導致治療從癲癇、阿爾茨海默病到創傷性腦損傷等許多疾病的次序。

 

這歸結于星形膠質細胞若何與神經元相互作用,神經元是大腦和神經系統接管外部天下輸入的基本細胞。神經元通過一組復雜的電信號和化學信號,在大腦的不同區域之間以及大腦和神經系統的其他部分之間傳遞信息。

到现在為止,科學家們認為星形膠質細胞是迫切的,但在這一活動中作用較小。星形膠質細胞引導軸突的生長,軸突是傳導電脈沖的細長神經元投影。它們還扫尾著神經遞質,這是一種能夠在大腦和神經系統中傳遞電信號的化學物質。此外,星形膠質細胞配置血腦樊篱并對損傷作出反應。

 

但直到現在,它們似乎并不像整个迫切的神經元那樣具有電活性。

 

星形膠質細胞的電活動改變了神經元的功能, Chris Dulla 說,他是塔夫茨大學醫學院和生物醫學有计划生院的神經科學副教悔,亦然發表在 当然-神經科學 (Nature Neuroscience)雜志上的一篇論文的通訊作家, 我們發現了大腦中兩個最迫切的細胞相互交流的新边幅。因為關于大腦若何职责還有好多未知,發現扫尾大腦功能的新基本過程是開發神經疾病新療法的關鍵。

有计划于2022年4月28日發表在 Nature Neuroscience (最新影響因子:24.884)雜志上

除了 Dulla 和第一作家 Moritz Armbruster,該有计划的其他作家包括來自塔夫茨大學醫學院的 Saptarnab Naskar、Mary Sommer、Elliot Kim 和 Philip G. Haydon,還有塔夫茨大學生物醫學有计划生院細胞、分子和發育生物學項观点 Jacqueline P. Garcia 和其他機構的有计划人員。

 

Chris Dulla 

為了做出這一發現,有计划小組使用了全新的技術, 日韩毛片設計了一種技術,使他們能夠看到和有计划腦細胞相互作用的電特质,這是畴前無法觀察到的。

 

有了這些新器具,我們基本上已經揭示了生物學的全新方面, 醫學院神經科學有计划助理教悔 Armbruster 說, 隨著更好的器具的出現——举例,新的熒光傳感器正在不斷開發——我們將更好地贯通我們畴前以致沒有想過的東西。

 

Moritz Armbruster

Dulla 解釋說: 這項新技術用光來成像電活動。神經元短长常活躍的,新技術使我們能夠看到星形膠質細胞亦然活躍的。

 

Dulla 將星形膠質細胞形色為 確保大腦中的一切都是高超的,要是有什么不對勁,要是有損傷或病毒感染,它們會檢測到,老司机午夜精品视频资源試圖做出反應,然后試圖保護大腦免受傷害。我們下一步要做的是確定這些損傷發生時星形膠質細胞是若何變化的。

神經元與神經元之間的交流是通過釋放一種叫做神經遞質的化學物質進行的。科學家們默契星形膠質細胞扫尾著神經遞質,幫助確保神經元保持健康和活躍。但這項新有计划标明,神經元也會釋放鉀離子,從而改變星形膠質細胞的電活動以及它扫尾神經遞質的边幅。

 

是以神經元扫尾著星形膠質細胞的行為,它們來回交流。神經元和星形膠質細胞以一種前所未有的边幅相互交流, 他說。

對未來有计划的影響

星形膠質細胞-神經元相互作用的發現建议了許多問題,即這種相互作用是如安在大腦病理和學習記憶的發展中起作用的。他說: 這讓我們再行思考星形膠質細胞所做的一切,以及星形膠質細胞的電活動若何影響廣泛的神經系統疾病。

 

举例,在阿爾茨海默病中,星形膠質細胞不扫尾神經遞質,即使這是它們的基本职责,Dulla 解釋說。創傷性腦損傷和癲癇也會出現類似的問題。多年來,科學家們一直認為,這一問題可能是由于卵白質缺失或突變導致卵白質不起作用形成的。

 

Armbruster 說: 細胞外鉀在大腦中的積累,已經被假設為導致癲癇和偏頭痛的病理。這項新有计划讓我們更好地了解了星形膠質細胞是若何撤消這種積聚并幫助維持興奮均衡的。

 

有计划人員現在正在篩選現有的藥物,望望它們是否能操縱神經元和星形膠質細胞的相互作用。通過這樣做,有一天我們能幫助人們學得更快更好嗎?我們能在腦損傷發生時修復它嗎? Dulla 問道。

用于這項發現的新技術不僅開辟了思考星形膠質細胞活動的新途徑,也為大腦活動成像提供了新途徑。在此之前,還沒有辦法成像大腦中鉀的活動,举例,或有计划鉀若何參與寝息、新陳代謝或大腦損傷和感染。

 

他說: 我們將這些器具提供給其他實驗室,這樣他們就不错使用通常的分析和技術來有计划他們感興趣的問題。科學家們正在獲得有计划頭痛、呼吸、發育障礙和一系列不同的神經疾病的器具。

創立于1852年的塔夫茨大學

參考文獻

Source:Tufts University

Tufts University researchers discover new function performed by nearly half of brain cells

Reference:

Armbruster, M., Naskar, S., Garcia, J.P. et al. Neuronal activity drives pathway-specific depolarization of peripheral astrocyte processes. Nat Neurosci (2022). https://doi.org/10.1038/s41593-022-01049-x

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