成人大腦修剪新神經(jīng)元的分支連接

在調(diào)整其架構(gòu)時，成年人的大腦就像雕塑家一樣工作——從超出其需要的部分開始，這樣它就可以雕刻掉多余的部分，以實現(xiàn)完美的設(shè)計。這是一項實時跟蹤成年小鼠大腦中發(fā)育中的細(xì)胞的新研究的結(jié)論。

新腦細(xì)胞開始一段時期的過度生長，發(fā)出大量的神經(jīng)元分支，然后大腦修剪掉這些連接。2016 年 5 月 2 日《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上描述的這一觀察結(jié)果表明，成人大腦中的新細(xì)胞與胚胎大腦中的細(xì)胞比科學(xué)家之前認(rèn)為的有更多共同點(diǎn)，并且可能對理解自閉癥、智力障礙和精神分裂癥等疾病產(chǎn)生影響。

“我們對所看到的修剪程度感到驚訝，”索爾克遺傳學(xué)實驗室教授、年齡相關(guān)神經(jīng)退行性疾病研究維和約翰·阿德勒主席的資深作者拉斯蒂·蓋奇(Rusty Gage)說。

雖然大腦數(shù)十億個細(xì)胞中的大部分是在出生前形成的，但蓋奇和其他人之前表明，在哺乳動物大腦的幾個選定區(qū)域中，干細(xì)胞在成年期間發(fā)育成新的神經(jīng)元。在這項新研究中，蓋奇的研究小組重點(diǎn)關(guān)注齒狀回的細(xì)胞，齒狀回是大腦深處的一個區(qū)域，被認(rèn)為負(fù)責(zé)新記憶的形成?？茖W(xué)家們使用一種新的顯微鏡技術(shù)來觀察成年小鼠齒狀回中形成的新細(xì)胞。

“這是我們第一次能夠?qū)铙w動物中生長的齒狀神經(jīng)元進(jìn)行成像，”Gage 實驗室的研究員、這篇新論文的第一作者蒂亞戈·貢薩爾維斯 (Tiago Gonçalves) 說。

貢薩爾維斯和蓋奇每天都會在幾周內(nèi)跟蹤神經(jīng)元的生長情況。當(dāng)動物被安置在有大量刺激的環(huán)境中——跑輪、塑料管和圓頂——新細(xì)胞生長得很快，發(fā)出數(shù)十個稱為樹突的分支，這些分支接收來自周圍神經(jīng)元的電信號。當(dāng)放置在空的房屋中時??，新神經(jīng)元的生長速度稍微慢一些，平均發(fā)出的樹突也少一些。但是，在這兩種情況下，新細(xì)胞的樹突都開始被修剪。

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