人們長期以來都認(rèn)為人的大腦不會再生長了,但近日的研究顯示并非如此。美國麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)成熟大腦中的神經(jīng)細(xì)胞會重塑,,研究結(jié)果發(fā)表在12月27日出版的《PLoS》雜志生物學(xué)專欄中,。
這一發(fā)現(xiàn)意味著將來某一天可以通過培養(yǎng)新的大腦細(xì)胞來修復(fù)由于疾病或脊髓損傷導(dǎo)致的大腦受損細(xì)胞,,例如可以治療“超人”的飾演者克里斯托弗·利弗的因神經(jīng)系統(tǒng)受損而致的癱瘓,。
全面了解成人大腦中的神經(jīng)細(xì)胞生長情況有助于對人類的遺傳、感知或其它情況的研究,。
研究人員試圖重建受損脊髓中的神經(jīng)軸突,,結(jié)果顯示了樹突細(xì)胞不同部位的靶向作用,樹突飾細(xì)胞體進(jìn)行電刺激反應(yīng)的神經(jīng)細(xì)胞分枝,。
神經(jīng)細(xì)胞的大規(guī)模生長通過樹突的不斷生長來修復(fù)脊髓損傷,,神經(jīng)細(xì)胞生長得越快,樹突也就越容易生長,。
研究人員使用了兩種成像技術(shù)對活鼠視皮層做了幾個星期的追蹤觀測,,利用該方法可以看見所有類型的神經(jīng)細(xì)胞,包括能抑制皮層神經(jīng)細(xì)胞活性的中間神經(jīng)元,。
借助于與磁共振影像學(xué)技術(shù)(MRI)相似但更好的技術(shù),,研究人員能通過細(xì)胞融解將二維的薄層創(chuàng)建成三維結(jié)構(gòu),重建成熟皮質(zhì)的全部神經(jīng)細(xì)胞,。
從三維圖片中發(fā)現(xiàn),,大腦就像是正值萌芽期的植物。而樹突看上去像是兩根細(xì)樹枝生長在一起,,其中14%的樹突結(jié)構(gòu)被修飾,。這些突出小的有7微米,而最長的可達(dá)90微米,。不過,,這種變化幅度比在發(fā)育臨界期時小多了。
研究人員在成熟大腦中發(fā)現(xiàn)了360個基因,他們稱之為候選可塑性基因或CPGs,。同時,,研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)大量的CPGs編碼蛋白存在結(jié)構(gòu)改變。為什么成熟大腦在早期結(jié)構(gòu)改變后的發(fā)育時期具有如此多的基因“開關(guān)”,?
由于沒有在神經(jīng)興奮細(xì)胞中檢測到結(jié)構(gòu)重塑,,神經(jīng)科學(xué)協(xié)會認(rèn)為在成體大腦中限制可塑性的因素不包括任何結(jié)構(gòu)重塑。然而有跡象表明,,成人大腦可以重塑,。
通過使用新的影像學(xué)技術(shù),可以監(jiān)測活性大腦中的神經(jīng)結(jié)構(gòu)動力學(xué),。
對神經(jīng)細(xì)胞的重建情況掌握越多,,就可以更多地利用于大腦損傷的修復(fù)中。