研究显示了小胶质细胞是如何改变状态以适应大脑的不同区域的
从走路、说话等日常行为，到运动或学术成就，大脑不断获取并无缝处理信息，从而产生这些令人难以置信的行为。这一过程需要一整个管弦乐队的细胞相互倾听，并调节它们的功能以协调一致。神经科学中剩下的一个最基本的问题是，大脑中的细胞如何移动、相互作用和相互协调来产生这些活动。
在大脑，这种细胞交响乐不仅包括神经元，而且还包括细胞它们通常在保护身体抵御病原体方面发挥作用。一种是微小的免疫细胞叫做小神经胶质细胞研究人员越来越多地了解到，它们在其中发挥着巨大的作用大脑功能健康和疾病。细胞在组装和维护方面的作用也越来越受到关注神经回路，以及它们如何能够改变分子特性以适应环境。对于神经科学家来说，他们是如何产生这种变化的一直是个谜。
在一份新的报告中自然来自Golub家族干细胞和再生生物学教授Paola Arlotta实验室和麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所斯坦利精神病学研究中心的一组研究人员更接近于回答这个问题。周三发表的这篇论文表明，小胶质细胞“监听”邻近的神经元，并改变它们的分子状态以匹配它们。
阿洛塔实验室博士后研究员杰弗里·斯托格斯迪尔(Jeffery Stogsdill)说:“当它们第一次被发现时，人们认为小胶质细胞只是一种清道夫，可以清理细胞碎片，帮助抵御病原体。”“现在我们知道，小胶质细胞可以以非常复杂的方式与神经元相互作用，从而影响神经元功能。”
有一天，这一发现可能会为针对小胶质细胞与其神经元伙伴之间通信的研究打开大门(当细胞之间的通信出错时，就会出现自闭症和精神分裂症等疾病)。
斯托格斯迪尔继续说:“例如，当试图影响大脑时，你不再需要将小胶质细胞作为一种毯状细胞类型来对待。”“我们可以针对非常特定的状态，或者我们可以针对非常特定的神经元亚型，能够改变小胶质细胞的特定状态。这让我们能够拥有更高的粒度。”
这项研究为不同类型的细胞如何和谐地协同工作提供了独特的见解。
“我们在这里发现的是大脑中不同类型的细胞相互交流并相互影响的规则，最终能够一起做更多的事情，”布罗德研究所成员、资深作者阿洛塔说。
在这篇论文中，科学家们描述了在大脑生命的早期，神经元如何训练小胶质细胞在它们第一次相遇时与它们合作。研究小组发现，在大脑皮层(大脑中负责熟练运动功能、感觉知觉和认知的一部分)的形成过程中，不同类型的神经元以其独特的方式影响附近小胶质细胞的数量和分子状态。
“这些不同类型的皮层神经元会招募不同数量的小胶质细胞，”斯托格斯迪尔说。“然后，他们对这些小胶质细胞进行建模，告诉它们究竟需要成为哪种类型。”
大脑皮层被组织成不同的层，每一层都有不同的神经元类型。研究人员使用基因分析方法检查了不同层的小胶质细胞，发现小胶质细胞的数量和分子状态取决于它们被发现的层。然后，研究小组改变了这些层中神经元类型的组成，发现它们可以影响不同微胶质状态的分布。小胶质细胞与新位置的神经元类型相匹配，证实了神经元正在影响它们。
研究小组随后建立了一个分子图谱，概述了神经元和小胶质细胞之间的通信。研究小组分析了他们的分析数据，以找到由不同微胶质状态及其神经元伙伴表达的相互作用蛋白质对。这样的分子图谱可以使未来研究这些相互作用的功能作用和治疗干预的可能靶点。他们计划从解释不同层的小胶质细胞之间的差异和功能区别开始。
“我们知道小胶质细胞可以影响神经回路的功能，现在我们知道神经元可以招募特定类型的小胶质细胞到它们的邻居，”Arlotta说。“这是一个迷人的想法神经元可以重塑他们的环境，以帮助微调他们自己的电路功能。”
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