中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所段樹(shù)民研究員最新研究發(fā)現(xiàn),，大腦中的星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)元活動(dòng)具有兩個(gè)新的重要作用：一方面,，它可以讓高度興奮的神經(jīng)元保持適當(dāng)“冷靜”，免受疾病侵襲,；另一方面,，它能使神經(jīng)元產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間增強(qiáng)反應(yīng)，使人學(xué)得進(jìn),、記得牢,。本周最新一期國(guó)際著名雜志《神經(jīng)元》和《美國(guó)科學(xué)院報(bào)》分別刊登了這兩項(xiàng)研究成果的論文。這兩項(xiàng)研究成果是中科院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)研究所段樹(shù)民研究員及其學(xué)生張景明,、楊云雷取得的,。據(jù)科研人員介紹，大腦是由兩種細(xì)胞組成的,，一種是神經(jīng)元,，主要有興奮性神經(jīng)元和抑制性神經(jīng)元，它們分別通過(guò)在突觸部位釋放谷氨酸和γ-氨基丁酸傳遞神經(jīng)信息,，對(duì)腦的興奮性產(chǎn)生影響,。另一種是膠質(zhì)細(xì)胞，生物進(jìn)化程度越高,，膠質(zhì)細(xì)胞占腦內(nèi)總細(xì)胞的比例也越大,，如果蠅的膠質(zhì)細(xì)胞占腦細(xì)胞總量25%，小鼠占65%,，而人類則高達(dá)90%,。在膠質(zhì)細(xì)胞中，星形膠質(zhì)細(xì)胞占據(jù)半壁江山,。但長(zhǎng)久以來(lái),，人們認(rèn)為膠質(zhì)細(xì)胞只對(duì)神經(jīng)元起營(yíng)養(yǎng)和支持作用，對(duì)神經(jīng)信號(hào)的傳遞和處理不起作用,。近年來(lái),，這一觀點(diǎn)不斷受到科學(xué)家的挑戰(zhàn)，星形膠質(zhì)細(xì)胞成為腦功能研究的重點(diǎn)之一,。

段樹(shù)民及其學(xué)生在小鼠腦研究中發(fā)現(xiàn),，興奮性神經(jīng)元活動(dòng)增加時(shí)，其在突觸部位釋放的谷氨酸可以刺激鄰近的星形膠質(zhì)細(xì)胞,，使其釋放出三磷酸腺酐（ATP）,，ATP不僅對(duì)興奮的神經(jīng)元產(chǎn)生適度的抑制作用，還抑制周圍神經(jīng)元的活動(dòng),，從而防止神經(jīng)元的過(guò)度興奮,。而神經(jīng)元過(guò)度興奮會(huì)引發(fā)不少疾患，如癲癇、中風(fēng)等,。此外,，膠質(zhì)細(xì)胞還對(duì)神經(jīng)環(huán)路在進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算等活動(dòng)時(shí)起到整合作用。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)突觸調(diào)制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)具有重要意義,，《神經(jīng)元》在刊登論文的同時(shí)發(fā)表評(píng)論，對(duì)這一研究成果給予高度評(píng)價(jià),。

段樹(shù)民及其學(xué)生還發(fā)現(xiàn)了星形膠質(zhì)細(xì)胞另一功能,，即神經(jīng)元要產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間增強(qiáng)反應(yīng)離不開(kāi)星形膠質(zhì)細(xì)胞的幫助。神經(jīng)元長(zhǎng)時(shí)間增強(qiáng)反應(yīng)被認(rèn)為是大腦學(xué)習(xí)和記憶的基礎(chǔ),，星形膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)釋放D－絲氨酸,，可以幫助神經(jīng)元產(chǎn)生短則數(shù)小時(shí)、長(zhǎng)則幾天的增強(qiáng)反應(yīng),。這一發(fā)現(xiàn)提示：星形膠質(zhì)細(xì)胞可能對(duì)腦的高級(jí)功能活動(dòng)具有重要作用,。

占人類大腦細(xì)胞總量90%以上的膠質(zhì)細(xì)胞，真的僅僅是神經(jīng)元的“營(yíng)養(yǎng)劑”嗎,？近年來(lái),，世界各國(guó)的多位科學(xué)家們開(kāi)始相信并試圖證實(shí)：膠質(zhì)細(xì)胞在大腦活動(dòng)中扮演的角色并不這么簡(jiǎn)單，上?？茖W(xué)家在其中領(lǐng)先一步,。兩本國(guó)際神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)雜志——前天出版的《神經(jīng)元》和已見(jiàn)諸網(wǎng)上、將于下周正式出版的《美國(guó)科學(xué)院報(bào)》,，發(fā)表了中科院上海生科院神經(jīng)所的段樹(shù)民研究員及其學(xué)生張景明,、楊云雷的兩項(xiàng)研究成果——一種星形膠質(zhì)細(xì)胞果然是大腦神經(jīng)環(huán)路活動(dòng)的重要整合者，并可能對(duì)學(xué)習(xí),、記憶等腦的高級(jí)功能活動(dòng)產(chǎn)生重要作用,。

生物的大腦由兩類細(xì)胞組成，即神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞,。傳統(tǒng)研究大多把焦點(diǎn)集中在神經(jīng)元細(xì)胞上,，認(rèn)為膠質(zhì)細(xì)胞只對(duì)神經(jīng)元起營(yíng)養(yǎng)支持作用，而對(duì)神經(jīng)信號(hào)的傳遞和處理不起作用,。但有意思的是,，人們發(fā)現(xiàn)：生物的進(jìn)化程度越高，膠質(zhì)細(xì)胞在其腦內(nèi)細(xì)胞中所占的比例也越高,，果蠅腦內(nèi)的膠質(zhì)細(xì)胞含量只有25%,，老鼠為60%，人腦內(nèi)90%的細(xì)胞皆為膠質(zhì)細(xì)胞,?！渡窠?jīng)元》在刊登中國(guó)科學(xué)家的論文的同時(shí)還發(fā)表評(píng)論說(shuō)：“過(guò)去10年的研究已改變了我們對(duì)于膠質(zhì)細(xì)胞整合能力的看法，我們現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到，這些細(xì)胞在神經(jīng)系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制中扮演著必不可少的角色,。究竟是哪些角色呢,？中國(guó)科學(xué)家在他們的實(shí)驗(yàn)里詳細(xì)解釋了其中的一種，通過(guò)釋放三磷酸腺酐（ATP）來(lái)防止神經(jīng)元的過(guò)度興奮,。”

星形膠質(zhì)細(xì)胞工作原理

●抑制過(guò)度興奮,。收到鄰近的興奮性神經(jīng)元發(fā)出的信息后，星形膠質(zhì)細(xì)胞釋放ATP,，從而抑制周圍神經(jīng)元的活動(dòng),，不讓其過(guò)度興奮。我們常知的癲癇,、中風(fēng)等疾病都與神經(jīng)過(guò)度興奮有關(guān),。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)具有重大意義。

●幫助學(xué)習(xí)記憶,。膠質(zhì)細(xì)胞還能釋放D——絲氨酸,，為神經(jīng)元的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)反應(yīng)助一臂之力。由于長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)反應(yīng)一直被認(rèn)為是腦學(xué)習(xí)和記憶的基礎(chǔ),，這一發(fā)現(xiàn)提示了星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)腦的高級(jí)功能活動(dòng)可能具有重要作用,。