神经细胞如何“聊天”

  如果你想与朋友分享一个秘密,可以试着找一个安静的地方,关上门不让别人偷听你们的谈话。大脑中的神经细胞也在“紧闭的门”后相互交流。

  英国伦敦大学学院、德国波恩大学等机构开展的一项研究表明,一个神经细胞在大脑中有多少“听众”是受到严格控制的。在学习神经元的环境中,某些过程的启动能使信号传输不那么排外。该研究结果已经发表在《神经元》上。

  神经元之间的信息传递大多是通过化学方式完成的:对电信号作出反应时,“传递细胞”在突触处释放所谓的神经递质(通常是谷氨酸分子)。这些细胞通过突触间隙迁移到受体细胞。在那里,它们与特定的受体对接,并在接收神经元时产生电反应。“关闭的门”起作用的地方是星形胶质细胞,它能迅速重新吸收谷氨酸。

  “它们通过向突触附近发送延伸来做到这一点,这就是所谓的突触周星形胶质细胞过程(PAP)。”波恩大学细胞神经科学研究所教授Christian Henneberger解释说。

  PAP有专门的转运蛋白,可以像小型真空吸尘器一样移除突触周围的谷氨酸。这一机制的有效性显然受到严格控制:研究人员通过反复的电刺激触发了一种细胞学习。这使得接收细胞在长期内对发射细胞的信号做出更强烈的反应。

  “我们现在已经能够证明PAP在这个学习过程中退却了。”伦敦大学学院神经学研究所教授Dmitri Rusakov说,“这增加了邻近的细胞也被谷氨酸刺激的可能性。”这意味着信号传输的排他性也降低了,这就可以解释之前不清楚原因的其他有趣观察结果:例如,LTP也可以影响其他神经细胞之间的紧密连接。“这可能对以后的学习过程很重要。”Henneberger推测。

  相关论文信息:

  http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2020.08.030

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