一個新生兒能夠動彈、呼吸和哭叫部分是由于一個運動神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)雰捍竽X和脊髓中的信號傳送到身體各個部位的肌肉中。現(xiàn)在，美國Salk生物研究中心（Salk Institute for Biological Studies）的一項新研究使人們向著揭開這些復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)如何在胚胎發(fā)育過程中被連接起來的秘密又前進了一步。

    Salk的研究人員發(fā)現(xiàn)負責(zé)神經(jīng)信號傳遞的相同的化合物（神經(jīng)遞質(zhì)）還與突觸的連接有關(guān),。突觸是這個網(wǎng)絡(luò)上處于神經(jīng)之間或神經(jīng)和肌肉細胞之間的關(guān)鍵接觸點。研究結(jié)果公布在5月的Neuron上,。研究表明當(dāng)運動神經(jīng)元從胚胎中的原基向著身體各個部分的肌肉生長時，它們會釋放兩種對立的化學(xué)信號,。這些信號會保證突觸將運動神經(jīng)元連接到它正確的肌肉細胞上,。這項研究首次在生活的動物系統(tǒng)中找到證據(jù)證明神經(jīng)遞質(zhì)本身在雕琢發(fā)育中的神經(jīng)系統(tǒng)。

    通過將小鼠作為人類生物學(xué)模型,，Lee和同事證明發(fā)育的胚胎中每個細長的肌肉細胞通過形成許多潛在的突觸接觸位點來為它的運動神經(jīng)元的到達做準(zhǔn)備,。但是在懷孕三周后，除了那些已經(jīng)與新到達的運動神經(jīng)元連接并形成一個完整功能的突觸的位點,，所有多余的位點都會消失,。研究人員想知道胚胎是如何清除掉它們不需要的潛在的突觸位點的。因為這個問題的答案對了解神經(jīng)系統(tǒng)如何在病理狀況下產(chǎn)生新的連接非常重要,。

    Lee和同事發(fā)現(xiàn)突觸的形成受到神經(jīng)元自己的控制,。當(dāng)它們向著肌肉細胞生長時，神經(jīng)細胞從生長端釋放出一種強大的化學(xué)信史——乙酰膽堿,。這種神經(jīng)遞質(zhì)“刪除”肌肉細胞上沒有連接神經(jīng)的潛在突觸位點,。在成熟動物中，乙酰膽堿是負責(zé)在神經(jīng)元和肌肉間傳遞信號的一種關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì),。

    通過使用遺傳學(xué)和藥理學(xué)技術(shù)抑制這個化學(xué)途徑的不同成分,，Salk的研究人員終于發(fā)現(xiàn)乙酰膽堿與另外一種由神經(jīng)元產(chǎn)生的化合物——agrin一前一后起作用。神經(jīng)末端接觸肌肉細胞的位置上,，agrin被積累起來以抵抗乙酰膽堿的“編輯”作用,。在離這個神經(jīng)末梢稍遠的地方，agrin的水平不足以戰(zhàn)勝乙酰膽堿更強大的影響,，因此多余的突觸位點被拆除,。

    這些結(jié)果揭示出了一個相當(dāng)有趣的機制,即兩種對抗勢力如何一起工作并創(chuàng)造出運動神經(jīng)元和肌肉細胞間的關(guān)鍵的突觸連接（記者楊淑娟）。