胶质细胞
在大脑中存在两类神经细胞——神经元和胶质细胞,后者在脑内占了绝大多数,却被长期认为与大脑学习和记忆没多大关系,仅像"胶水"一样粘附在神经元周围,对神经元起支持和营养作用。
以往人们认为仅神经元才具有通过突触部位进行信息传递和处理的功能,而我国科学家的研究成果表明,神经元与胶质细胞中的一种——NG2胶质细胞(又称少突胶质前体细胞)之间的突触联系也具可塑性,可产生长时程增强,换言之,胶质细胞也同神经元一样具有"记忆"功能,能产生长时程增强(long-termpotentiation,LTP)。这种反应机理,被认为与脑的信息处理、储存及学习记忆等有关。该项成果被刊登在6月9日版的国际权威杂志《科学》上。 神经学科诞生百余年来,研究者一般把神经细胞中的神经元作为大脑的“聪明之源”,认为它们“触手”的尖端——突触具有信息传递和处理能力,而且这种能力可以改变,一旦改变还能维持很长时间,具有“长时程”的可塑性,这可能就是大脑智能的基础。好比“一朝被蛇咬,十年怕井绳”,大脑受到某一次较大刺激后,相关突触的反应机制就突然增强,这一“重塑”事件能被长期保存。
在人类百亿个脑细胞中,被认定为“智者”的神经元细胞约10亿个,其余则都是看似有点“懒惰”的胶质细胞。经过比较发现,脑中胶质细胞的比例与生物进化程度成线性相关,例如果蝇只有25%,老鼠也仅65%,人类则高达90%,换言之,胶质细胞的比例是随着生物进化程度的增高而增高的。近年来的研究发现,神经元与一类“NG2”胶质细胞间存在直接的突触联系,但这种联系到底有何意义却一直不清楚。
经过四年多攻关,来自中科院上海生科院神经所段树民研究员及其博士研究生戈鹉平、杨秀娟等证实:发现这种胶质细胞的突触同样具有神经元突触那样的可塑性,也能通过刺激产生“长时程”的增强反应。也就是说,它们其实也很“聪明”,可能与大脑信息处理、储存及学习、记忆有关。从这两类神经细胞的生理反应看来,神经元间突触的反应比神经元—NG2胶质细胞间突触的反应要大一些,前者主要用于远距离信息传递,后者可能主要用于信息的局部处理。这将纠正传统教科书中大脑胶质细胞没有信息传导功能的论断。
胶质细胞如何“另辟蹊径”接受神经元的信息?大多数神经元-神经元之间突触产生的长时程增强反应是由于激活了一种叫NMDA的受体,而NG2胶质细胞没有NMDA受体,但这类胶质细胞有一种对钙离子有通透性的AMPA受体,通过激活这类AMPA受体可以在NG2胶质细胞的突触产生长时程增强反应。由于脑内有大量的NG2胶质细胞,而突触的长时程增强又被认为与脑的信息处理、储存及学习记忆等有关,因而NG2胶质细胞的突触具有可塑性这一发现及其产生机理的阐明,对人们更深入地认识大脑的工作原理具有重要意义。
http://www.biox.cn/content/20060621/45402.htm
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