神經(jīng)元電活動(dòng)可以調(diào)控靜息態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)
來(lái)自中科院上海生科院神經(jīng)所的研究人員采用活體共聚焦和雙光子成像等多種技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了靜息態(tài)
小膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元之間的雙向功能調(diào)節(jié)，這證明了神經(jīng)元電活動(dòng)可以調(diào)控靜息態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞
的運(yùn)動(dòng)，并揭示了小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)元活動(dòng)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，為神經(jīng)-免疫交叉領(lǐng)域提供了新的研究思
路。相關(guān)成果公布在Developmental Cell雜志上。
文章的通訊作者是上海生科院神經(jīng)所杜久林研究員，其早年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，之后曾在東
京大學(xué)，和美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校分子與細(xì)胞生物學(xué)系進(jìn)行研究工作。主要研究方向是多信道感
覺整合與行為的神經(jīng)機(jī)制，以及神經(jīng)活動(dòng)對(duì)血液循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)制。這項(xiàng)研究得到了*973
計(jì)劃和重大科學(xué)研究計(jì)劃、*“百人計(jì)劃”、上海市“浦江人才”計(jì)劃和基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)
目等基金資助。
小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的免疫效應(yīng)細(xì)胞。在病理狀態(tài)下，小膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)迅速的激活，變
成阿米巴形態(tài)，遷移并參與到一系列免疫反應(yīng)及組織修復(fù)過程中。在生理狀態(tài)下，小膠質(zhì)細(xì)胞處于
“靜息”狀態(tài)，在保持胞體位置不變的同時(shí)伴隨著許多細(xì)胞突起不斷地伸縮以探尋周圍的環(huán)境。長(zhǎng)
期以來(lái)，關(guān)于靜息態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞的作用以及它與環(huán)境中神經(jīng)元發(fā)生緊密接觸的功能意義所知甚少。
在該項(xiàng)研究中，研究人員以斑馬魚為模式動(dòng)物，運(yùn)用活體共聚焦和雙光子成像、谷氨酸解籠鎖技術(shù)
、活體電生理記錄、熒光能量共振轉(zhuǎn)移成像等方法，發(fā)現(xiàn)了靜息態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元之間的雙向
功能調(diào)節(jié)。
他們首先在斑馬魚幼魚中同時(shí)對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)以及神經(jīng)元電活動(dòng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)程在體成像觀察，發(fā)現(xiàn)
神經(jīng)元電活動(dòng)升高可以吸引靜息態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞的突起朝向電活動(dòng)高的神經(jīng)元運(yùn)動(dòng)并且促進(jìn)它們之間
形成緊密接觸。在這個(gè)過程中，神經(jīng)元表達(dá)的Pannexin-1通道以及小膠質(zhì)細(xì)胞中的Rac蛋白起到至
關(guān)重要的作用。
研究人員還進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種靜息態(tài)小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元間的緊密接觸可以反過來(lái)下調(diào)被接觸
神經(jīng)元的自發(fā)性電活動(dòng)以及視覺反應(yīng)。這項(xiàng)工作證明了神經(jīng)元電活動(dòng)可以調(diào)控靜息態(tài)小膠質(zhì)細(xì)
胞的運(yùn)動(dòng)，并揭示了小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)元活動(dòng)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，為神經(jīng)-免疫交叉領(lǐng)域提供了新的研究
思路。
上海生科院神經(jīng)所近期還在PNAS雜志上發(fā)表文章，深入剖析了一種復(fù)雜的視覺神經(jīng)過程，指出真實(shí)
運(yùn)動(dòng)能影響大腦皮層對(duì)雙穩(wěn)態(tài)視運(yùn)動(dòng)作出的應(yīng)答反應(yīng)，這將有助于進(jìn)一步探索視覺神經(jīng)作用機(jī)制。
研究人員利用電壓敏感性染料成像（voltage-sensitive dye，VSD）技術(shù)，在清醒小鼠中檢測(cè)初級(jí)
視皮層（V1）的時(shí)空活動(dòng)。
結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)，一個(gè)短暫的真實(shí)運(yùn)動(dòng)刺激能瞬時(shí)影響皮層，對(duì)隨后的朝著代表真實(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)空模式
視運(yùn)動(dòng)，作出應(yīng)答。而且研究人員也對(duì)麻醉小鼠進(jìn)行了分析，V1神經(jīng)元的細(xì)胞內(nèi)記錄也表明，在代
表實(shí)際運(yùn)動(dòng)途徑的神經(jīng)元中，出現(xiàn)了一個(gè)相似的閾下去極化增長(zhǎng)。研究人員認(rèn)為這種早期視覺環(huán)路
中的短期可塑性，也許有助于雙穩(wěn)態(tài)視覺的啟動(dòng)效應(yīng)。
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