小鼠大腦中的星形膠質細胞網絡控制空間學習和記憶

在大腦中，神經元和星形膠質細胞協同工作以處理信息并實現復雜的行為和認知能力。星形膠質細胞具有許多功能，例如控制血腦屏障、為神經組織提供營養(yǎng)并支持其修復。星形膠質細胞的一個有趣特征是它們形成連接細胞的大型網絡。這些耦合由特定的膜孔組成，這些膜孔由一組稱為連接蛋白的蛋白質形成。并且通過這些連接，星形膠質細胞可以通過交換各種離子和小分子相互交流。

關閉星形膠質細胞耦合會破壞空間記憶的形成

由蘇黎世大學 (UZH) 藥理學和毒理學研究所的 Aiman Saab 和 Bruno Weber 領導的一組神經科學家發(fā)現，在小鼠的成年大腦中，星形膠質細胞的耦合有助于海馬體的神經功能，海馬體是一個大腦區(qū)域，參與空間記憶的形成。“我們發(fā)現，在成年期，完整的星形膠質細胞網絡對于該大腦區(qū)域的神經穩(wěn)態(tài)、突觸可塑性和空間認知能力至關重要，”該研究的最后一位作者 Aiman Saab 說。

為了闡明星形膠質細胞網絡的功能相關性，研究人員生成了一個小鼠模型，其中負責將星形膠質細胞連接在一起的兩個關鍵連接蛋白可以選擇性地失活。一旦相應的基因被關閉，星形膠質細胞就會失去維持細胞間網絡的能力，并且星形膠質細胞與星形膠質細胞的耦合會在幾周內被破壞。

完整的星形膠質細胞網絡是成年小鼠大腦功能的關鍵

星形膠質細胞網絡的破壞改變了海馬神經元的興奮性及其在突觸處的信號傳遞。此外，這些存儲突觸信息所需的特殊神經元連接的加強也受到了損害。這伴隨著動物空間學習和記憶的顯著缺陷。“眾所周知，星形膠質細胞功能與塑造認知能力有關。我們的研究現在表明，完整的星形膠質細胞網絡對于成年小鼠的空間記憶形成至關重要，”該研究的第一作者 Ladina Hösli 說。

與神經退行性疾病和神經精神疾病的驚人相似之處

此外，大腦的初級免疫細胞也受到星形膠質細胞耦合缺失的影響。在小鼠中觀察到的這些所謂的小膠質細胞的激活類似于阿爾茨海默病等神經退行性疾病和抑郁癥等神經精神疾病中記錄的變化。“星形膠質細胞和小膠質細胞不僅改變了它們的形態(tài)，我們還發(fā)現了與疾病相關的小膠質細胞特有的特定標志物的變化，”Hösli 說。

由于正常的大腦老化也與星形膠質細胞耦合的變化有關，這些神經膠質細胞的變化可能會導致與年齡相關的學習和記憶衰退。“我們的研究表明，在成人大腦中，星形膠質細胞連接蛋白的功能和完整的神經膠質網絡可能對星形膠質細胞和小膠質細胞共同維持神經穩(wěn)態(tài)的方式很重要，”Aiman Saab 說。在下一步中，研究人員旨在了解當星形膠質細胞耦合受到干擾時小膠質細胞的功能如何改變。

　　免責聲明：本文由用戶上傳，與本網站立場無關。財經信息僅供讀者參考，并不構成投資建議。投資者據此操作，風險自擔。 如有侵權請聯系刪除！