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揭示了可以改善大脑功能的关键机制

由加拿大麦吉尔大学健康中心(RI-MUHC)研究所领导的研究团队,在我们对大脑复杂功能的理解上开辟了新天地。这项发表在《科学》杂志上的研究表明,星形胶质细胞在大脑功能的几乎所有方面都起着基本作用,神经元可以对损伤和疾病做出反应来调节星形胶质细胞。这一发现表明,大脑比以前认为的具有更大的适应能力和对变化做出反应的能力,这可能对癫痫,运动障碍以及精神病和神经退行性疾病有重大影响。

星形胶质细胞是我们大脑中围绕神经元和神经回路的星形细胞,可保护它们免受伤害并使其正常运行。本质上,它们的主要作用之一是“坐下”神经元。另外,脑细胞之间的通讯高度依赖于星形胶质细胞的行为。到目前为止,人们对形成并维持星形胶质细胞之间差异并使其发挥特定作用的机制了解甚少。

RI-MUHC神经科学研究中心主任,副教授Keith Murai博士说:“人们认为,星形胶质细胞是在大脑发育过程中获得其特性的,然后它们的作用就被固定了下来。”麦吉尔大学神经病学和神经外科系。“我们现在已经发现,星形胶质细胞实际上具有令人难以置信的柔韧性和潜在的可修饰性,这使它们能够改善大脑功能或恢复由疾病引起的丧失的潜能。”

研究人员发现,星形胶质细胞上有一个小的拨号样机制,可使神经元调节星形胶质细胞以确保它们提供正确的支持。该研究的第一作者托德·法默博士解释说:“这种“拨号”很可能被用来调节正常大脑中星形胶质细胞的反应,还可以调节诸如阿尔茨海默氏症或帕金森氏病或中风和创伤等不同疾病中的星形胶质细胞反应。” MUHC蒙特利尔总医院Murai博士实验室的博士后研究员。“我们的发现有助于我们更好地理解大脑的复杂性,并掌握可用于减少脑损伤和疾病的机制。”

研究人员在小鼠模型上进行了大部分实验,并研究了一种称为Sonic Hedgehog(SHH)信号传导途径的特定途径,该途径在大脑发育和癌症中广为人知。通过结合使用先进的遗传学,分子方法和显微镜技术,他们发现该信号通路以一种全新的方式用于成年大脑。发现SHH途径可诱导不同脑区星形胶质细胞的不同变化。

Murai博士说:“在健康,成熟的大脑中,这是一种异常的机制,可创造大脑细胞的多样性。”“现在,我们的目标是了解这种机制如何在不同的脑部疾病中受到影响,并确定是否可以利用它来保护神经元并最终保持脑部功能。”

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