中國科學院神經(jīng)科學研究所段樹民研究員最新研究發(fā)現(xiàn),，大腦中的星形膠質細胞對神經(jīng)元活動具有兩個新的重要作用：一方面,，它可以讓高度興奮的神經(jīng)元保持適當“冷靜”，免受疾病侵襲,；另一方面,，它能使神經(jīng)元產(chǎn)生長時間增強反應，使人學得進,、記得牢,。本周最新一期國際著名雜志《神經(jīng)元》和《美國科學院報》分別刊登了這兩項研究成果的論文。這兩項研究成果是中科院上海生命科學研究院神經(jīng)研究所段樹民研究員及其學生張景明,、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，它們分別通過在突觸部位釋放谷氨酸和γ-氨基丁酸傳遞神經(jīng)信息,，對腦的興奮性產(chǎn)生影響,。另一種是膠質細胞，生物進化程度越高,，膠質細胞占腦內總細胞的比例也越大,，如果蠅的膠質細胞占腦細胞總量25%，小鼠占65%,，而人類則高達90%,。在膠質細胞中，星形膠質細胞占據(jù)半壁江山,。但長久以來,，人們認為膠質細胞只對神經(jīng)元起營養(yǎng)和支持作用，對神經(jīng)信號的傳遞和處理不起作用,。近年來,，這一觀點不斷受到科學家的挑戰(zhàn)，星形膠質細胞成為腦功能研究的重點之一,。

段樹民及其學生在小鼠腦研究中發(fā)現(xiàn),，興奮性神經(jīng)元活動增加時,，其在突觸部位釋放的谷氨酸可以刺激鄰近的星形膠質細胞，使其釋放出三磷酸腺酐（ATP）,，ATP不僅對興奮的神經(jīng)元產(chǎn)生適度的抑制作用,，還抑制周圍神經(jīng)元的活動，從而防止神經(jīng)元的過度興奮,。而神經(jīng)元過度興奮會引發(fā)不少疾患,，如癲癇、中風等,。此外,，膠質細胞還對神經(jīng)環(huán)路在進行復雜運算等活動時起到整合作用。這一發(fā)現(xiàn)對突觸調制和神經(jīng)網(wǎng)絡的認識具有重要意義,，《神經(jīng)元》在刊登論文的同時發(fā)表評論,，對這一研究成果給予高度評價。

段樹民及其學生還發(fā)現(xiàn)了星形膠質細胞另一功能,，即神經(jīng)元要產(chǎn)生長時間增強反應離不開星形膠質細胞的幫助,。神經(jīng)元長時間增強反應被認為是大腦學習和記憶的基礎，星形膠質細胞通過釋放D－絲氨酸,，可以幫助神經(jīng)元產(chǎn)生短則數(shù)小時,、長則幾天的增強反應。這一發(fā)現(xiàn)提示：星形膠質細胞可能對腦的高級功能活動具有重要作用,。

占人類大腦細胞總量90%以上的膠質細胞,，真的僅僅是神經(jīng)元的“營養(yǎng)劑”嗎？近年來,，世界各國的多位科學家們開始相信并試圖證實：膠質細胞在大腦活動中扮演的角色并不這么簡單,，上海科學家在其中領先一步,。兩本國際神經(jīng)科學領域頂級雜志——前天出版的《神經(jīng)元》和已見諸網(wǎng)上,、將于下周正式出版的《美國科學院報》，發(fā)表了中科院上海生科院神經(jīng)所的段樹民研究員及其學生張景明,、楊云雷的兩項研究成果——一種星形膠質細胞果然是大腦神經(jīng)環(huán)路活動的重要整合者,，并可能對學習、記憶等腦的高級功能活動產(chǎn)生重要作用,。

生物的大腦由兩類細胞組成,，即神經(jīng)元和膠質細胞。傳統(tǒng)研究大多把焦點集中在神經(jīng)元細胞上,，認為膠質細胞只對神經(jīng)元起營養(yǎng)支持作用,，而對神經(jīng)信號的傳遞和處理不起作用。但有意思的是,，人們發(fā)現(xiàn)：生物的進化程度越高,，膠質細胞在其腦內細胞中所占的比例也越高,，果蠅腦內的膠質細胞含量只有25%，老鼠為60%,，人腦內90%的細胞皆為膠質細胞,。《神經(jīng)元》在刊登中國科學家的論文的同時還發(fā)表評論說：“過去10年的研究已改變了我們對于膠質細胞整合能力的看法,，我們現(xiàn)在認識到,，這些細胞在神經(jīng)系統(tǒng)的運作機制中扮演著必不可少的角色。究竟是哪些角色呢,？中國科學家在他們的實驗里詳細解釋了其中的一種,，通過釋放三磷酸腺酐（ATP）來防止神經(jīng)元的過度興奮。”

星形膠質細胞工作原理

●抑制過度興奮,。收到鄰近的興奮性神經(jīng)元發(fā)出的信息后，星形膠質細胞釋放ATP,，從而抑制周圍神經(jīng)元的活動,，不讓其過度興奮。我們常知的癲癇,、中風等疾病都與神經(jīng)過度興奮有關,。這一發(fā)現(xiàn)對神經(jīng)網(wǎng)絡的認識具有重大意義。

●幫助學習記憶,。膠質細胞還能釋放D——絲氨酸,，為神經(jīng)元的長時程增強反應助一臂之力。由于長時程增強反應一直被認為是腦學習和記憶的基礎,，這一發(fā)現(xiàn)提示了星形膠質細胞對腦的高級功能活動可能具有重要作用,。