大脑的变化:星形胶质细胞最终得到了他们应得的认可

大脑的变化:星形胶质细胞最终得到了他们应得的认可
(左)培养实验设置的示意图。(右)在三重记录期间,12天 - 体外培养的海马神经元的差分干扰对比度(DIC)图像。秤杆,40μm。信用:riken.

日本riken脑科学研究所(BSI)的研究人员已经证明了星形胶质细胞有助于控制神经元之间的连接强度。出版于国家科学院的诉讼程序,研究使用培养的细胞和脑切片表明海马中的星形胶质细胞调节神经活动引起的脑中的变化。

每当我们学习新的东西或受到我们经历的影响时,它都是因为突触 - 我们大脑中神经元之间的联系发生了变化。有时,新突触进行了新的突触,还有其他次突触的优势被上升或关闭。当加强突触时,来自一个神经元到下一个神经元的信号在比过去的响应更大的响应中,反之亦然。直到最近,突触强度被认为仅在活性突触前神经元的突触处改变。现在,riken科学家表明,真相更复杂,更有趣。

“我们已经找到了一种有效的机制,有助于提高突触实力的变化,”引导科学家Yukiko Goda解释“,令人惊讶的是,它来自星形胶质细胞,以前被认为主要在大脑中发挥着被动角色。”

星形胶质细胞是脑中的一种非神经胶质细胞,通常被描述为神经元的支持细胞。虽然最近的研究表明,它们可能对神经元传输有一些全球影响,但戈纳的研究表明,它们可以对各个突触水平具有很大的局部影响。

大脑的变化:星形胶质细胞最终得到了他们应得的认可
整个GFAP阳性过程(红色)的Archt-GFP(绿色)的星形胶质结构表达,具有陈规定型的星形胶质细胞形态学。星形胶质细胞是高氧体化的,导致突触强度的可变性降低(通过在每个突触的配对脉冲比中的相关性测量)。信用:riken.

为了检查星形胶质细胞活动对突触力量的影响,团队首先建立了一种文化和星形胶质细胞。然后,他们发现两个神经元,每个神经元在单独的突触 - 但是彼此没有连接 - 并且在不同条件下检查两个突触的强度。

当与其连接到它的突触前神经元时,在突触中发现突触强度的预期变化是用电脉冲刺激的。与此同时,他们发现这通常伴随着其他,非刺激,突触的变化。

测试表明,这些“异源性膜”的变化与突触后神经元无关,但是由NMDA受体拮抗剂阻断。进一步的测试表明,阻断星形胶质细胞活性也在异源皂甙中的变化。

但是什么时候发生的事情没有实验刺激?

在这种情况下,他们发现通过几种方法中的任何一种阻断星形胶质细胞NMDA受体导致在给定神经元上会聚输入的突触强度变得更加平等,无论是培养还是完整的海马切片。随着GODA解释说:“我们发现星形胶质细胞活动有助于保持突触强度的正常变化,即使在强烈,塑性诱导刺激也不存在。”

了解星形胶质细胞如何调节突触强度,以及这种可塑性的重要性不仅仅是学者重要的。

“由于突触功能障碍被认为触发或加剧许多神经疾病,更深入地了解如何受管制将有助于发现疾病机制和开发治疗方法。我们的工作表明,星形胶质细胞可能是一个新的治疗方法的潜在目标。“

“我们的下一个目标”继续越来越“,是确定星形胶质细胞靶预造成的精确信号机制,以及星形胶质细胞之间的沟通也参与控制突触变异性。”


进一步探索

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更多信息:星形胶质细胞调节海马网络中突触前强度的异质性,pnas.DOI:10.1073 / PNAS.1523717113
由riken提供
引文:大脑的变化:星形胶质细胞终于获得了他们应得的认可(2016年4月25日)从Https://medicalXpress.com/news/2016-04-brain--trocytes-recogngage.html
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