美國(guó)科學(xué)家最近在對(duì)神經(jīng)元的研究中觀察到，軸突可以將信號(hào)傳回到神經(jīng)元的細(xì)胞體，不同神經(jīng)元的軸突之間也能互相“交流”，神經(jīng)元還能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將外部刺激存儲(chǔ)和整合在軸突內(nèi)。這些新發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)的教科書理論。
神經(jīng)元是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，它由細(xì)胞體和細(xì)胞突起（分為樹突和軸突）構(gòu)成。傳統(tǒng)理論中，每個(gè)神經(jīng)元可以有一個(gè)或多個(gè)樹突，用以 接受刺激并將興奮信號(hào)傳入細(xì)胞體。每個(gè)神經(jīng)元只有一個(gè)軸突，可以把興奮信號(hào)從細(xì)胞體傳送到另一個(gè)神經(jīng)元或其他組織，如肌肉或腺體。該研究的主要負(fù)責(zé)人、美 國(guó)西北大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)尼爾森·斯普斯頓表示，軸突也能向細(xì)胞體發(fā)送信號(hào)這一發(fā)現(xiàn)讓他們非常吃驚，它顛覆了教科書中的觀點(diǎn)。
科學(xué)家同時(shí)證實(shí)，不同神經(jīng)元的軸突之間也能互相“交流”。而且，在發(fā)送信號(hào)前，軸突能自行進(jìn)行神經(jīng)計(jì)算，無需細(xì)胞體或樹突的參與。此前科學(xué)家認(rèn)為，在軸突內(nèi)的神經(jīng)計(jì)算中，一個(gè)神經(jīng)元的軸突會(huì)同另一個(gè)神經(jīng)元的樹突或細(xì)胞體相連，而不會(huì)同軸突相連。
軸突之間相互交流的現(xiàn)象是斯普斯頓團(tuán)隊(duì)在對(duì)老鼠的海馬體和新皮層中單個(gè)神經(jīng)元進(jìn)行研究時(shí)觀察到的。科學(xué)家希望接下來能弄清這種行為究竟是個(gè)別反 ?，F(xiàn)象還是在很多神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)都會(huì)發(fā)生。斯普斯頓表示，他們并不認(rèn)為這種情況很罕見，但對(duì)他們來說，了解這種現(xiàn)象在什么情況下發(fā)生以及如何發(fā)生更為關(guān)鍵。
此外，斯普斯頓和同事還首次發(fā)現(xiàn)，即使細(xì)胞體或樹突內(nèi)沒有受到刺激，單個(gè)神經(jīng)元也能靠軸突傳送信號(hào)。實(shí)驗(yàn)中，他們對(duì)一個(gè)神經(jīng)元進(jìn)行電刺激，歷時(shí) 一兩分鐘，每隔十秒刺激一次。在這段時(shí)間內(nèi)，該神經(jīng)元持續(xù)發(fā)送信號(hào)，但當(dāng)電刺激終止時(shí)，神經(jīng)元仍然會(huì)發(fā)送信號(hào)，歷時(shí)一分鐘。斯普斯頓表示，神經(jīng)元在沒有刺 激的情況下還能持續(xù)發(fā)送信號(hào)，令人很難想象。這表明，神經(jīng)元能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)（從幾十秒到數(shù)分鐘不等）將外部刺激存儲(chǔ)和整合在軸突內(nèi)。
這個(gè)獨(dú)特的神經(jīng)功能可能與記憶有關(guān)，也可能同疾病有關(guān)。有些受到抑制的神經(jīng)元持續(xù)發(fā)送信號(hào)或許可以抵消大腦內(nèi)極度活躍的狀態(tài)，比如預(yù)防癲癇發(fā)作過程中無法抑制的興奮等。
對(duì)于研究癲癇、自閉癥、老年癡呆癥和精神分裂癥等神經(jīng)疾病的科學(xué)家來說，更深層地理解普通神經(jīng)元的工作原理非常重要。該研究發(fā)表在2月份的《自然·神經(jīng)科學(xué)》雜志上。(劉霞)
