醫(yī)藥網6月4日訊 日前，一項刊登在國際雜(zá)志Nature上(shàng)的研究報(bào)告中，來(lái)自(zì)倫敦大(dà)學國王學院的研究人員通過研究發現(xiàn)了(le)大(dà)腦(nǎo)構建的基本過程，這(zhè)或許能(néng)幫助理(lǐ)解諸如自(zì)閉症和(hé)癫痫症等神經發育障礙背後的分子機制。這(zhè)項研究中，研究人員回答(dá)了(le)長期以來(lái)的一項進化上(shàng)的謎題，即如何在不同物種不同尺寸的大(dà)腦(nǎo)中維持不同類型腦(nǎo)細胞之間的精細平衡？
圖片來(lái)源：King's College London
大(dà)腦(nǎo)皮層是大(dà)腦(nǎo)中最大(dà)的區(qū)域，其主要負責機體多種高(gāo)級化功能(néng)的展現(xiàn)，比如學習、建議(yì)和(hé)極化未來(lái)行動的能(néng)力，大(dà)腦(nǎo)皮層中含有兩種主要的大(dà)腦(nǎo)細胞類型：興奮型和(hé)抑制型神經元細胞，其能(néng)被簡單地定義爲“行動”和(hé)“不行動”神經元（no-go neurons）。興奮型的神經元能(néng)夠加工(gōng)處理(lǐ)信息并提供指令告訴其它神經元該做什(shén)麽，而抑制型的神經元則會(huì)限制興奮型神經元的活性，以便這(zhè)些(xiē)神經元無法同時(shí)發揮作(zuò)用(yòng)，過多的“行動”神經元常常會(huì)導緻癫痫症發生過程中神經元的過度興奮，而過多的“不行動”神經元則會(huì)誘發大(dà)腦(nǎo)的認知(zhī)問題。
研究人員闡明(míng)了(le)，如何通過研究發育中小(xiǎo)鼠的大(dà)腦(nǎo)組織來(lái)實現(xiàn)“行動”和(hé)“不行動”神經元之間的準确平衡，在所有哺乳動物中這(zhè)兩類細胞的比率非常相似，這(zhè)項研究發現(xiàn)或許也(yě)适用(yòng)于人類。
研究者Oscar Marín教授說道(dào)，就像自(zì)然界許多基本事(shì)物一樣，我們所發現(xiàn)的過程也(yě)是非常重要的，這(zhè)項研究填補了(le)我們在對(duì)大(dà)腦(nǎo)如何構建的理(lǐ)解上(shàng)的一個巨大(dà)空(kōng)白(bái)，解釋了(le)大(dà)腦(nǎo)皮層中興奮神經元和(hé)抑制神經元如何随着哺乳動物的進化一直保持不變，這(zhè)一過程在促進人類大(dà)腦(nǎo)不斷擴展方面至關重要。
通過在小(xiǎo)鼠胚胎發育期間對(duì)其大(dà)腦(nǎo)細胞進行操控，研究人員發現(xiàn)，一旦“行動”神經元的數量被建立，“不行動”神經元的數量也(yě)會(huì)随之調整；研究者Kinga Bercsenyi指出，如果我們把大(dà)腦(nǎo)活動想象成爲對(duì)話(huà)，那麽神經元爲了(le)進行對(duì)話(huà)就需要被彼此互聯，在個體出生後頭兩周，“不行動”神經元就能(néng)夠感知(zhī)其是否處于“單獨”狀态，如果其無法找到(dào)“行動”神經元進行彼此對(duì)話(huà)的話(huà)，這(zhè)種神經元就會(huì)死亡。
研究人員發現(xiàn)，“行動”神經元能(néng)通過阻斷PTEN蛋白(bái)的功能(néng)來(lái)拯救“不行動”神經元，免于其死亡，編碼PTEN蛋白(bái)的基因一旦發生突變就會(huì)誘發自(zì)閉症，這(zhè)就表明(míng)，當PTEN的功能(néng)不正常時(shí)，就不會(huì)有足夠的“不行動”神經元死亡，這(zhè)就會(huì)幹擾細胞類型之間的平衡，從(cóng)而促進某些(xiē)自(zì)閉症人群大(dà)腦(nǎo)信息處理(lǐ)的問題。
Fong Kuan Wong博士說道(dào)，随着我們開(kāi)始尋找對(duì)大(dà)腦(nǎo)發育至關重要的生物過程時(shí)，我們也(yě)發現(xiàn)，幹擾這(zhè)些(xiē)過程或許是誘發神經發育障礙的基本原因，而理(lǐ)解大(dà)腦(nǎo)皮層中不同神經元細胞類型之間的平衡被幹擾的分子機制對(duì)于後期開(kāi)發治療自(zì)閉症和(hé)癫痫症等疾病的療法或許至關重要。目前研究人員正在研究調查小(xiǎo)鼠大(dà)腦(nǎo)中“不行動”神經元水(shuǐ)平過高(gāo)所引發的後果，研究人員想通過後期更爲深入的研究來(lái)闡明(míng)這(zhè)些(xiē)神經元數量過高(gāo)與自(zì)閉症等人類疾病發生之間的關聯。
原始出處：
Fong Kuan Wong， Kinga Bercsenyi， Varun Sreenivasan，et al.Pyramidal cell regulation of interneuron survival sculpts cortical networks.Naturevolume 557， pages 668–673 （2018）， doi：10.1038/s41586-018-0139-6