当神经发生出错

神经发生是一个复杂的生物过程神经元产生神经干细胞和祖细胞。的确,一个动态的发现神经发生在成年人的大脑(在人类和动物)是一种非凡的启示。事实上,与普遍流行的看法相反,神经发生不断发生在成人大脑中的特定区域,如海马和纹状体。神经发生发生在生理和病理条件。

在海马体,新生的颗粒细胞(GC) subgranular带的齿状回(DG)迁移在颗粒细胞层,成为功能集成到神经网络在四到六周。有趣的是,最近的研究表明,新生神经元的上下文中生成脑缺血可能无法正确地集成到已有的网络。然而,缺血性梗塞引起的细胞机制改变海马功能只实现了部分理解。

记忆,脑卒中后神经发生和形态改变

在最近的一次《公共科学图书馆•综合》文章中,Woitke和同事(德国耶拿大学医院)假设增加齿状回上神经发生中风后可能与异常的神经源性活动和有关hippocampus-dependent功能受损。这听起来可能违反直觉,因为人会期望增加神经发生可能导致认知功能的改善。但事实并非如此,至少它不代表完整的和准确的照片会发生什么。

事实上,众所周知,脑卒中刺激成人齿状回神经发生,虽然这乳腺肿块响应的功能作用主要是不清楚。在生理环境下,神经发生是严格监管,不到1%的新生神经元在完整的大脑异常的关系。事情可能不同脑损伤和侮辱(中风、癫痫等)。使用行为和病毒方法Woitke,说:“我们现在证明,该研究的主要作者,“这异常的神经发生也发生在小鼠海马和与性能降低焦梗塞后hippocampal-dependent记忆任务。”

在第一次尝试,Woitke莫里斯和他的同事们进行了水迷宫(微波加工),hippocampus-dependent行为任务通常用于评估空间记忆功能。参数如延迟(“时间来寻找平台”)和距离(路径长度)导航到平台进行了分析。正如预期的那样,大脑缺血小鼠通常需要更多的时间来定位平台,因此建议学习和记忆功能受损。此外,分析两组的自适应学习策略显示,中风动物使用一个低效率的导航策略找到平台,尽管hippocampal-dependent策略被对照组更频繁地使用。当观察神经发生过程作者观察到越来越多的新生神经元与中风小鼠的海马。因此,在第二组实验中,作者解决问题的新生成的神经元是否异常的形态和位置,进而可能与海马网络和电路的故障。

“使用逆转录病毒标记,我们发现大量新的GC非典型形态和树突分支缺血后,“Silke说没人,这项研究的资深作者。特别是,GC显示额外的树突树从基底极向门(一个特定的次区域齿状回),被认为是一个典型的不成熟的GC神经元的特性。综上所述,缺血增加的数量新生神经元但促进异常树突分支显示不适应的DG的可塑性。

值得一提的是,集成和功能神经元树突棘的要求。有趣的是,成熟的蘑菇刺的表达异常的新生细胞强烈表明,这些神经元synaptically集成,因此能够影响和改变海马网络。

结论

总的来说,这项研究表明,即使是低数量的异常神经元可能严重影响海马学习和记忆等功能。然而,细胞之间的随意链接修改,神经发生和记忆受损功能远未被完全阐明。事实上,功能的分析成年神经发生的影响行为实验或认知任务仍相当具有挑战性。正如作者所提到的,“需要更多的研究来阐明量身定制的康复和治疗方法是否会抵消异常神经发生和提高hippocampal-dependent内存性能。”

这个故事是转载的《公共科学图书馆·博客:blogs.plos.org。