本報訊  （記者孫國根）復旦大學神經生物學研究所禹永春副教授領銜的課題組與美國紐約斯隆凱特琳癌癥研究中心時松海課題組經3年多合作研究,，在腦神經環(huán)路發(fā)育研究方面取得重要進展，首次發(fā)現腦神經元間由電突觸介導的信息交流在大腦皮層神經環(huán)路發(fā)育中有重要作用,。該研究不僅為科學家深入揭示大腦皮層神經網絡形成之謎提供了重要啟示，也為腦神經環(huán)路發(fā)育異常相關疾?。ㄈ缧喊d癇,、自閉癥、智力發(fā)育遲滯等）的診斷和治療提供了新思路和新靶點,。該成果預定5月3日在線發(fā)表在世界頂級科技學術期刊《自然》雜志上,。

　　大腦神經元之間相接觸的部位——突觸，是信息傳遞的關鍵部位,?？茖W家把大腦中突觸前細胞通過釋放特殊化學物質將信息轉送到突觸后細胞，稱為化學突觸,；把借助于電信號傳遞信息，稱為電突觸,。研究表明，在哺乳動物大腦皮層發(fā)育早期興奮性神經元之間存在著大量的電突觸,，然而，隨著大腦皮層不斷發(fā)育,，神經元間電突觸聯系逐漸消失，取而代之的是化學性突觸,。到目前為止,，人們對電突觸在腦皮層神經環(huán)路發(fā)育中發(fā)揮的作用知之甚少。

　　禹永春是該論文第一作者,。他和同伴通過在體胚胎小鼠腦室微量注射逆轉錄病毒,，首先標記出腦皮層上具有高親緣性的同克隆群姐妹神經元。研究中,，他們發(fā)現了一個有趣的現象：在發(fā)育早期神經環(huán)路記錄中，高親緣性姐妹神經元間較非姐妹神經元有著更緊密的電突觸聯系,，并隨著發(fā)育姐妹神經元間電突觸聯系逐漸減少,，進而化學性突觸逐步取而代之,。那么,，姐妹神經元早期表達的電突觸有什么作用呢,？

　　禹永春等進一步研究發(fā)現，電突觸聯系在姐妹神經元間同步化放電中有關鍵的作用，即在接收到相同神經信號的條件下,，姐妹神經元間更容易誘發(fā)同步化動作電位反應。因此可以認定,，神經元間電突觸的信息交流為進化到化學性突觸聯系提供了重要的準備,。當禹永春等利用分子生物學的方法選擇性地關閉姐妹神經元電突觸通道,，令人吃驚奇的一幕發(fā)生了：通道關閉后,，姐妹神經元之間的化學突觸聯系顯著下降,，但是非姐妹神經元之間的化學突觸聯系沒有受到影響。

　　上述研究結果表明,，大腦皮層神經環(huán)路發(fā)育是有一定規(guī)律的，即神經元親緣性越高,，越容易形成神經突觸聯系，而神經元親緣性是由電突觸聯系在一起的,。該研究首次揭示，在大腦皮層發(fā)育過程中,，如果沒有電突觸，就不會形成化學突觸,。電突觸引發(fā)的腦神經環(huán)路障礙參與了導致癲癇、自閉癥等中樞神經系統(tǒng)發(fā)育異常疾病的發(fā)生,，該成果破解了腦皮層環(huán)路發(fā)育過程中神經元間相互交流的“秘密語言”，為人類深入探索大腦的奧秘向前邁出重要一步,。