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大脑时间和行为的刻度盘:星形胶质细胞

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大脑时间和行为的刻度盘:星形胶质细胞

发布日期:2017-10-31 作者:泰兴市双福机械厂 点击:

 

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 ——决定生物钟——决定身体功能的日常波动,包括身体核心区域体温,警觉性等等。这些生物钟方面的研究,最近都集中在了可传导电信号的神经元细胞中。如果你要问这些掌管机体的时钟是什么?科学家们会说,是视交叉上核(SCN),它包含了2万多个神经元。身体功能的日常波动,包括身体核心区域体温,警觉性等等。这些生物钟方面的研究,最近都集中在了可传导电信号的神经元细胞中。如果你要问这些掌管机体的时钟是什么?科学家们会说,是视交叉上核(SCN),它包含了2万多个神经元。但是他们通常不会提及,还有另外6000多个星形胶质细胞与这些神经元混合在一起。3月23日,由华盛顿大学圣路易斯分校文理学院的神经科学家Erik Herzog和其同事发表在Current Biology上的一篇文章指出,星形胶质细胞有助于设定SCN的节奏,安排小鼠的一天。星形胶质细胞,或称星胶质细胞,总被人认为在功能上没什么作用,所以通常被称为“支持细胞”,意思是就是个填充物。而它们的拉丁名字“星光胶水”听起来也是个陪衬的角色。直到人们发现人体除了干细胞,所有细胞都严格地遵守着时间运行法则。星形胶质细胞便逐渐“逆袭”了。科学家们开始意识到星形胶质细胞比他们想象的要重要得多。它们能够分泌和吸食神经递质,它们能帮助神经元强化神经突触来增强学习能力;当星形胶质细胞和神经元轴突终末、树突和胞体的突起构成了三重突触结构,它能够调节相邻的两个神经元的活动以及参与突触结构的重塑。

                                 于是Herzog就提出了疑问:这6000多个星形胶质细胞在SCN里起什么作用了?它们有时间概念?如果有的话,它们是怎样与神经元钟相互作用的呢?Herzog在2005年,回答了第2个问题:是的,它们有时间概念。但后来研究就被卡住了。在活细胞实验和活体动物模型中,他们都必须将星形胶质细胞与缠绕在一起的神经细胞单独控制,才能发现彼此相互作用的机制。然而,没有工具能让他们这么研究。Matt Tso是Herzog的学生,也是本文的第一作者。他解决了这个技术性难题。让位于SCN中的星形胶质细胞可以单独被控制。利用他开发的技术手段,实验室立即做了这样两个实验:1。改变星形胶质细胞的生物时钟,2。监测小鼠高度程式化的跑跑轮的日常行为(饲养在黑暗中的老鼠,每隔23。7小时就会开始跑跑轮,通常这个时间偏离不了10分钟)。科学家们惊讶的发现,星形胶质细胞能够改变老鼠的时间感觉。在此之前,我们不敢相信它真的会对生物钟构成影响,Tso说。由于它的影响无处不在,比如昼夜节律、脑癌、早产、狂躁抑郁症以及其他疾病,因此,我们还需要弄清楚这些时钟具体作用于大脑和身体的哪部分,以及与这些生命现象的联系。生物钟是一系列环环相扣的反应。有点像生化沙漏。蛋白质不断积累,积累到一定程度就会关闭自己的生产。通过反馈循环这只生物沙漏,还能够自我翻牌重新开始新一轮的重复生产。开始生物学家们只知道SCN内存在生物钟,后来在许多不同类型的细胞中都发现了构成生物钟的基因,比如肺、心、肝、精子等等,顺便说一下,比如毛发细胞就喜欢在晚上生长。智慧的华夏民族,几千年前便已总结了这些组织器官的作息规律:

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