加州大學(xué)圣地亞哥分校生物學(xué)家最近發(fā)現(xiàn),，神經(jīng)元之間進(jìn)行通信的化學(xué)“語(yǔ)言”依賴(lài)于處于發(fā)育過(guò)程中的神經(jīng)系統(tǒng)的電活動(dòng)形式,，對(duì)神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行修飾也許是治療腦疾的一種候選手段。研究結(jié)果刊登于本周電子版《PNAS》,。
與主流觀點(diǎn)相反,，生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)神經(jīng)遞質(zhì)（神經(jīng)細(xì)胞之間進(jìn)行交流的化學(xué)語(yǔ)言）和受體（接受并與神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的蛋白）并不特定于嚴(yán)格的遺傳命運(yùn)。發(fā)育過(guò)程中神經(jīng)活動(dòng)的改變,，決定了神經(jīng)細(xì)胞用于交流的“母語(yǔ)”,。
“大多數(shù)認(rèn)知疾病，如抑郁癥,、精神分裂癥和帕金森氏癥，都與神經(jīng)遞質(zhì)或者神經(jīng)遞質(zhì)受體出現(xiàn)問(wèn)題有關(guān),，”文章高級(jí)作者,、生物學(xué)教授Nicholas Spitzer說(shuō)，“更改成年人大腦的電活動(dòng),，會(huì)改變神經(jīng)遞質(zhì)和受體,，與我們?cè)诎l(fā)育過(guò)程中的青蛙神經(jīng)系統(tǒng)觀察到的類(lèi)似，為治療這些疾病提供了希望,。”
包括青蛙和人類(lèi)在內(nèi)的脊椎動(dòng)物,，神經(jīng)通過(guò)釋放神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿與肌肉進(jìn)行交流。Spitzer和Laura Borodinsky希望知道遺傳機(jī)制是否是決定乙酰膽堿作為神經(jīng)與肌肉交流信號(hào)的唯一原因,，是否其它因素也發(fā)揮作用,。
研究人員利用藥物提高、降低蛙胚來(lái)源的神經(jīng)細(xì)胞的電活動(dòng),。電活動(dòng)的改變引起了神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的神經(jīng)遞質(zhì)的同一性發(fā)生改變,。如果肌肉只是持續(xù)產(chǎn)生乙酰膽堿受體，神經(jīng)使用的新語(yǔ)言將不會(huì)被檢測(cè)到。
Spitzer和Borodinsky對(duì)肌肉細(xì)胞的神經(jīng)遞質(zhì)受體的改變也進(jìn)行了觀察,。他們發(fā)現(xiàn)與成熟肌細(xì)胞不同的是,，發(fā)育早期出現(xiàn)的肌肉細(xì)胞除了產(chǎn)生乙酰膽堿受體外，確實(shí)產(chǎn)生多種受體,。在早期活動(dòng)不穩(wěn)定期間,，肌細(xì)胞上的神經(jīng)遞質(zhì)受體受神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)配。
Borodinsky說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn),，發(fā)育過(guò)程中的肌細(xì)胞表達(dá)多種不同類(lèi)型的神經(jīng)遞質(zhì)受體……脊椎動(dòng)物神經(jīng)肌肉連接處已被研究的很透徹,，很久以前即證實(shí)乙酰膽堿是此處的唯一神經(jīng)遞質(zhì)……但一些研究發(fā)育的人可能會(huì)被成年動(dòng)物的（神經(jīng)）工作機(jī)理誤導(dǎo)。已經(jīng)有好多現(xiàn)象提示我們,，不要忘記最初事件,。”Borodinsky目前是加州大學(xué)戴維斯醫(yī)學(xué)院生理學(xué)副教授。
研究結(jié)果顯示,，發(fā)育過(guò)程中神經(jīng)和肌肉之間的交流是可變動(dòng)的,，遺傳機(jī)制沒(méi)有指定乙酰膽堿作為交流的唯一語(yǔ)言。乙酰膽堿是神經(jīng)細(xì)胞使用的幾種語(yǔ)言中的一種,，同樣肌肉細(xì)胞也有認(rèn)知幾種語(yǔ)言的潛力,。發(fā)育過(guò)程中，神經(jīng)細(xì)胞電活動(dòng)的水平?jīng)Q定了神經(jīng)遞質(zhì)的種類(lèi),。“使用多種受體看起來(lái)是種浪費(fèi),，需要砍去不必要的受體，”Spitzer解釋說(shuō),，“但是它有助于有機(jī)體適應(yīng)環(huán)境,。”
研究人員不確定成年人大腦是否保持了相似的變動(dòng)性，但是與腦的電刺激有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于其他的臨床實(shí)踐中,。如果電刺激對(duì)治療有效,，弄清它工作的機(jī)制將幫助研究人員尋找刺激腦部的方法和地點(diǎn)。
研究受到美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院和美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)資助,。
