發(fā)現(xiàn)大腦的神經(jīng)膠質(zhì)細胞吃突觸，支撐記憶 東北大學等
發(fā)現(xiàn)，填補神經(jīng)細胞間隙的神經(jīng)膠質(zhì)細胞吃掉連接腦內(nèi)神經(jīng)細胞的突觸，會促進記憶的固定。 東北大學等研究小組使用老鼠進行了實驗，并發(fā)表了這一消息。 由于神經(jīng)膠質(zhì)細胞不發(fā)出神經(jīng)細胞那樣的動作電位，所以迄今為止被認為與信息處理無關(guān)。 據(jù)說如果進一步弄清楚其結(jié)構(gòu)的話，有可能對記憶力的提高和精神神經(jīng)疾病的治療等有幫助。
小膠質(zhì)細胞吞噬神經(jīng)細胞情況的電鏡圖像。 (左)神經(jīng)膠質(zhì)細胞的一種“伯格門神經(jīng)膠質(zhì)細胞”(著色為紅色)，正要吃掉突觸后部(黃色)的突起部分。 (右)制作精細的三維圖像，確認了同樣的情況(東北大學超電路腦功能領(lǐng)域提供)
記憶不僅是突觸新連接、信號傳遞變強而形成的，相反也有連接中斷、不必要的傳遞減弱的情況。 只是，其結(jié)構(gòu)尚不清楚。 因此，研究小組著眼于大腦部位中負責通過體育和樂器演奏等身體記憶的學習的小腦進行了調(diào)查。
在伯格門神經(jīng)細胞(左右虛線為輪廓)中也有表達紅色熒光蛋白的神經(jīng)細胞片段，可見是可以食用的(東北大學超回路腦功能領(lǐng)域提供)
為了讓容易找到被吃掉的神經(jīng)細胞的紅色熒光蛋白質(zhì)發(fā)揮作用，制作了改變了基因的老鼠。 利用電子顯微鏡以3維高精度分析腦組織的方法也得到有效利用。 據(jù)此，我們成功地詳細觀察了小膠質(zhì)細胞的一種“伯格門膠質(zhì)細胞”吃掉周圍一部分突觸和神經(jīng)細胞的過程。
進而根據(jù)老鼠眼球的運動，調(diào)查了對學習和記憶的影響。 即使是人，例如從電車的窗戶眺望景色時，眼球也會隨著景色的移動而無意識地移動，景色看起來不會抖動。 像這樣反復(fù)向鼠標顯示水平運動的像的話，由于小腦的學習作用，眼睛的活動幅度會變大。 在進行了這個學習的老鼠的小腦中，伯格門神經(jīng)膠質(zhì)細胞吃掉了一部分突觸。 給予避免吃的藥后突觸不會變得太小，學習受到了抑制。 另外，還查明了伯格神經(jīng)膠質(zhì)細胞要食用的重要基因。 缺失該基因的老鼠，學習的一部分被抑制了。 一系列結(jié)果揭示了小膠質(zhì)細胞記憶的新機制。 在精神分裂癥和阿爾茨海默病等多種精神神經(jīng)疾病中，會發(fā)生突觸的異常收縮和消失。 據(jù)說，如果進一步理解小膠質(zhì)細胞吃的作用和疾病時的異常，有可能與治療方法的開發(fā)有關(guān)聯(lián)。 小膠質(zhì)細胞的吞噬作用，除了記憶以外，還可能具有重要的作用。 研究小組的東北大學研究生院生命科學研究科的松井廣教授(腦生理學)在記者招待會上說:“通過保留必要的突觸，去除不需要的東西的過程，似乎可以進行有效的信息處理。 突觸在出生后不久最多，逐漸減少。 也就是說，我們隨著年齡的增長而獲得知識，但整理過多突觸的過程，不正是記憶和學習的本質(zhì)嗎？ 只是突觸要吃多少就吃多少，而不是全部。 他說:“我們想進一步調(diào)查像這樣發(fā)出信號，神經(jīng)膠質(zhì)細胞察覺的結(jié)構(gòu)等。” 研究小組由東北大學、生理學研究所、東京醫(yī)科齒科大學、專修大學、山梨大學、美國哥倫比亞大學、群馬大學、慶應(yīng)大學、自治醫(yī)科大學、福井大學等組成。 成果刊登在英國神經(jīng)科學雜志《自然神經(jīng)科學》1日，東北大學2日發(fā)表。
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東北大學新聞發(fā)布會“吃突觸后記住的神經(jīng)膠質(zhì)細胞對神經(jīng)細胞微細結(jié)構(gòu)的吞噬支撐著記憶”
東北大學プレスリリース「シナプスを食べて憶える グリア細胞による神経細胞の微細構(gòu)造の貪食が記憶を支える」
