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)“語言”依賴于處于發(fā)育過程中的神經(jīng)系統(tǒng)的電活動形式,，對神經(jīng)活動進(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)育過程中神經(jīng)活動的改變,，決定了神經(jīng)細(xì)胞用于交流的“母語”。

        “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)問題有關(guān),，”文章高級作者,、生物學(xué)教授Nicholas  Spitzer說，“更改成年人大腦的電活動,，會改變神經(jīng)遞質(zhì)和受體,，與我們在發(fā)育過程中的青蛙神經(jīng)系統(tǒng)觀察到的類似，為治療這些疾病提供了希望,。”

        包括青蛙和人類在內(nèi)的脊椎動物，神經(jīng)通過釋放神經(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,、降低蛙胚來源的神經(jīng)細(xì)胞的電活動,。電活動的改變引起了神經(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)使用的新語言將不會被檢測到,。

        Spitzer和Borodinsky對肌肉細(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：“我們發(fā)現(xiàn)，發(fā)育過程中的肌細(xì)胞表達(dá)多種不同類型的神經(jīng)遞質(zhì)受體……脊椎動物神經(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)育的人可能會被成年動物的（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)育過程中神經(jīng)和肌肉之間的交流是可變動的,，遺傳機(jī)制沒有指定乙酰膽堿作為交流的唯一語言,。乙酰膽堿是神經(jīng)細(xì)胞使用的幾種語言中的一種,，同樣肌肉細(xì)胞也有認(rèn)知幾種語言的潛力。發(fā)育過程中,，神經(jīng)細(xì)胞電活動的水平?jīng)Q定了神經(jīng)遞質(zhì)的種類,。“使用多種受體看起來是種浪費(fèi)，需要砍去不必要的受體,，”Spitzer解釋說,，“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),。

        研究受到美國國立衛(wèi)生研究院和美國國家自然科學(xué)基金會資助,。