神经科学

大脑如何清除突触

小胶质细胞负责“突触修剪”:它们去除效率较低的突触,以增强其他突触。

塞巴斯蒂安·博勒

大脑看起来像一个大花园。小孩子的那是灌木丛,四处生长着树枝。园丁需要摘掉一些树枝,这样主枝才能发育。某些细胞似乎起着这种作用:小胶质细胞。

大脑中发生的树木“修剪”称为突触修剪。从三岁起,神经元(突触)之间的连接数量以每秒约三百万的速度下降。一群园丁正朝着这个方向努力,并消除了最不有效的突触,以使其他人得以增强:来自罗马和都灵的研究小组发现,小胶质细胞发挥了这一作用。

小胶质细胞数量众多,尽管它们不直接参与神经信息的处理。它们起到滋养,支持和免疫防御的作用,还可以确保清除细胞碎片。 Rosa Paolicelli和她的同事在显微镜下观察到,这些细胞将自身封闭在某些突触周围,并将其吞噬到细胞质中。突触被纯粹和简单地破坏,从大脑中消除。然后神经元的膜“愈合”。

破坏某些突触而又有益于其他突触的方法:神经生物学家已经通过遗传突变人为地减少了小鼠大脑中小胶质细胞的数量。他们发现这些小鼠的突触更多,但效率较低。像未修剪的灌木丛的树枝。

如何区分“好”和“坏”的突触?问题仍然存在;也许小胶质细胞不加选择地破坏了突触,只有最活跃的细胞才能抵抗突触。较弱的突触也可能发出会吸引“细胞园丁”的化学信号。尽管如此,大脑是一个拥有最强选择权的丛林,这确认并澄清了美国神经生物学家杰拉尔德·爱德曼(Gerald Edelman)所珍视的神经元达尔文主义的概念。

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