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调节大脑可塑性的分子机制

近日,来自伦敦大学国王学院的科学家们通过研究发现了一种新型分子开关,其可以帮助控制应对神经网络活性改变的神经元的特性,该项研究刊登于国际杂志Science上,相关研究表明大脑中的“硬件”是可协调的,而且对于理解基本的神经科学原理提供了一定帮助,也为后期开发治疗神经性障碍比如癫痫症的新型疗法提供了希望。

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人们常把计算机隐喻比作大脑,其包含有可以展现神经回路和神经元功能的逻辑板和微处理器,尽管这个比喻对神经科学的发展起到了重要的作用,但是距离正确理解神经科学的奥秘还有很远一段距离;研究者表示,大脑是一种高度动态且自我组织的系统,内部和外部的影响均可以通过多种未知的机制对信息处理“硬件”进行塑造。


文章中,研究者发现大脑皮层中的某些神经元可以适应自身性质来对神经网络活性的改变产生反应,研究者对两种表面上不同类别的快闪中间神经元(fast-spiking interneurons)进行研究,发现这些神经元实际上看起来类似于大脑的同一块“硬件”,其具有在不同基底状态下振动的能力;同时研究者还鉴别出了调节快闪中间神经元特性的关键分子因子,即一种可以影响基因表达的名为Er81的转录因子。


快闪中间神经元是大脑中常规神经元的一部分,这部分神经元主要调节大脑皮层中锥体细胞的活性,而大脑皮层是大脑的外层结构,其和大脑认知、语言及记忆功能直接相关。研究者Nathalie Dehorter说道,我们的研究揭开了快闪中间神经元动态调节的分子机制,理解这种动态机制对于理解大脑功能通过神经回路的发育及连续重塑而展现功能非常关键。


最后研究者指出,本文研究阐明了大脑巨大的可塑性,同时也揭示了这种可塑性和许多基础过程之间的关系,比如学习能力等;而理解调节这种可塑性的分子机制以及阐明为何可塑性会随着机体老化而消散的原因,对于理解基础神经科学家的分子机制提供了新的思路,也为后期开发治疗神经性障碍的靶向疗法提供了新的帮助。


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