揭秘小膠質細胞在大腦中塑造神經回路的分子機制

一篇發表在國際雜志Neuron上的研究報告中，來自冷泉港實驗室等機構的科學家們通過研究表示，免疫細胞在微調大腦神經回路方面或許扮演著意想不到的角色，稱之為小膠質細胞的免疫細胞不僅能夠保護大腦免于感染和炎癥，而且還能幫助塑造發育中的大腦回路，本文研究結果表明，小膠質細胞還能指導神經元對感覺線索產生反應從而修飾自身的連接性。

這項研究中，研究人員深入揭示了生物學和外部世界之間的關聯，研究者Lucas Cheadle表示，我們非常感興趣研究神經回路是如何對感官體驗做出反應的；在很大程度上，大腦的總體結構和連接時在出生時就已經完成的，但其確實需要來自環境的強有力的反饋才能夠促進大腦成熟，當動物與周圍環境相互作用時，一些神經元的連接就會被消除，而另一些連接則會被加強，而對于人類而言，這一過程可能會持續到出生后十年時間。

在發育過程中，正確的神經元之間會以合適的方式相互連接，而機體希望能夠嚴格控制連接的多少以及連接之前的強度，而這就是感官體驗的重要性所在了。文章中，研究人員密切監測了小鼠大腦視覺處理回路中神經元或突觸之間的連接，研究者表示，年輕小鼠需要在正確的時間進行視覺輸入來發育與視覺相關的大腦通路，但如果小鼠在一段關鍵時期缺少視覺輸入的話，其神經回路就會產生過多的突觸，這樣小鼠大腦就會出現異常的連接，研究人員發現，這種神經回路依賴于小膠質細胞，在適當的視覺刺激下，小膠質細胞會向附近的神經元發出信號來修剪一些突觸。

這種對神經連接性的影響代表了小膠質細胞在健康大腦中所扮演的關鍵角色，或許也能夠幫助解釋為何這些細胞與自閉癥和其它神經發育障礙發生直接相關，研究者認為，本文研究取得了一項重大的突破，其能幫助科學家們理解感官體驗和小膠質細胞如何協調來促進突觸的修剪過程，而突觸的修剪對于早期生命中大腦的成熟又至關重要；后期研究人員還將繼續深入研究追蹤導致突觸分解的分子信號以及小膠質細胞如何對環境線索做出反應而發生改變。小膠質細胞能夠上調基因的表達來對視覺體驗做出反應，這一行為讓研究人員非常著迷，后期他們表示還會繼續深入探究該研究領域，從而取得更多意想不到的發現。