吊灯细胞是如何点亮大脑的

吊灯细胞是如何点亮大脑的
一个枝形细胞(顶部红色部分)连接到轴突初始段(蓝色部分)的锥体神经元(底部绿色部分)。信贷:3

在构成大脑的复杂细胞网络中,枝形细胞因其复杂的分支结构而脱颖而出。一个优雅的形状类似于它的名字,一个吊灯细胞伸出与100多个其他神经元连接和交流。枝形细胞的异常与癫痫、自闭症和精神分裂症有关,强调了它们在保持大脑信号平衡方面的关键作用。然而,由于这些细胞的数量很少,因此研究起来非常困难,所以直到最近,枝形吊灯细胞在很大程度上仍然是谜。

冷泉港实验室(CSHL)教授Linda Van Aelst、CSHL/石溪大学研究生Nicholas Gallo和宾夕法尼亚州立大学助理教授Anirban Paul认为,吊灯细胞是大脑中有影响力的信号调节器。他们在2020年6月18日在线发表在该杂志上的一篇综述文章中指出神经科学发展趋势罐头),除了大量的连接外,吊灯细胞还有一种不同寻常的直接交流方式。大多数神经元与目标神经元接触的地方不会直接产生电“刺突”,但吊灯细胞直接连接到目标神经元中启动刺突的部分。尖刺有助于大脑中的短距离和长距离交流。Van Aelst解释说:“原则上,吊灯细胞非常适合对邻近神经元的输出或峰值施加强大的控制。”

近年来,科学家们已经能够应用新的工具来了解这些以前知之甚少的细胞。特别是,CSHL教授Z. Josh Huang的基因工程小鼠和Van Aelst实验室开发的标记方法使研究人员能够找到和操纵细胞。

吊灯细胞是如何点亮大脑的
显微镜下的枝形细胞(屏幕上方红色)连接到邻近锥体神经元(绿色)的轴突初始片段(蓝色)。从枝形细胞到锥体神经元的信息传递对于调节发育中的大脑和成人大脑的回路功能至关重要。比例尺为20 um Credit: CSHL

tin的文章详细介绍了关于枝形细胞何时以及如何形成和建立它们的连接的重要发现,以及将细胞与神经发育障碍联系起来的越来越多的证据。盖洛描述了过多或过少的枝形吊灯细胞是如何引起癫痫的:

“最重要的一点是,大脑中的兴奋和抑制不平衡。所以我想这就像跷跷板,你知道,保持水平,这样东西就能正常工作。但如果抑制增加或兴奋增加,无论哪种情况,都会引起癫痫。如果你引起太多的兴奋,你就会癫痫发作。”

未来研究的重点包括观察吊灯细胞在大脑不同部位的差异,以及确定其他细胞类型如何影响吊灯细胞的发育和连接。重要的是,范埃尔斯特,加洛和保罗说,这样的研究将使他们梳理出“功能性角色以及它们对疾病的贡献。范·艾尔斯特认为,吊灯细胞研究正在点燃:

“在过去的几年里,出现了一些新技术,使我们能够更好地解决问题——这仍然是一个挑战——嗯,获得更多的见解.有很多很酷的事情要做。它对行为有不同的影响吗?有不同的分子参与吗?最酷的是,如果你有一个分子,你可以操纵一个分子,看看它在哪里影响这些生理特性,对吧?所以这就是过去几年人们如此兴奋的原因。”

更多信息:Nicholas B. Gallo等人,揭示枝形细胞发育、连通性和对神经疾病的贡献,神经科学发展趋势(2020)。DOI: 10.1016 / j.tins.2020.05.003
所提供的冷泉港实验室
引用:吊灯细胞如何点亮大脑(2020,6月18日)检索于2022年11月16日从//www.pyrotek-europe.com/news/2020-06-chandelier-cells-brain.html
这份文件受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

进一步探索

科学家发现了两种控制枝形细胞结构的蛋白质

107股票

对编辑的反馈