呼叫-响应电路告诉神经元何时生长突触
被称为星形胶质细胞的脑细胞在帮助神经元发育和正常运作方面发挥着关键作用，但科学家们仍然不了解星形胶质细胞是如何执行这些重要工作的。现在，由索尔克生物研究所副教授尼古拉·艾伦领导的一组科学家发现了一种神经元和星形胶质细胞共同工作形成健康连接的方式，称为突触。这种对正常星形胶质细胞功能的洞察可以帮助科学家更好地理解与神经元发育问题有关的疾病，包括自闭症谱系障碍。这项研究于2021年9月8日发表在该杂志上eLife．
“我们知道星形胶质细胞可能在神经发育障碍中发挥作用，所以我们想问:它们是如何在典型发育中发挥作用的?”分子神经生物学实验室的艾伦说。“为了更好地理解这些障碍，我们首先必须了解正常情况下发生了什么。”
突触形成了关键的连接神经元使神经元向全身发送信号和信息。星形胶质细胞通过给神经元指示在突触发育中发挥作用，比如告诉它们什么时候开始生长突触，什么时候停止，什么时候修剪它，什么时候稳定连接。
艾伦和她的团队仔细研究了这个过程是如何在老鼠大脑的视觉皮层中发挥作用的。他们对大脑发育不同阶段星形胶质细胞的RNA进行测序，以评估基因活性，并将其与神经元突触发育进行比较。他们发现星形胶质细胞的信号直接相关的每个阶段神经系统发育．然后，研究人员想知道星形胶质细胞如何知道在正确的时间发出这些信号。
首先，研究人员观察了星形胶质细胞在改变神经元活动时发生了什么。为了做到这一点，他们阻止神经元释放一种叫做谷氨酸的神经递质，谷氨酸可以向星形胶质细胞发出信号，这就阻止了星形胶质细胞表现出典型的发育变化。接下来，科学家们阻止了星形胶质细胞对神经递质的反应，并发现这阻止了星形胶质细胞表达正确的信号。通过这两种操作，的发展突触也被打乱，与星形胶质细胞中观察到的变化一致。
总的来说，这些发现表明，星形胶质细胞对神经元产生的神经递质做出反应，以控制星形胶质细胞产生指示神经元发育的信号的时间，艾伦说。
“在神经元和大脑之间有这种持续的反馈是有道理的星形胶质细胞艾伦说。“他们在互相传递信号:‘我来对地方了吗?“是的，你是。”“我现在已经建立了联系——我要保留它吗?”“是的，你知道。”他们一直来来回回。”
接下来，艾伦和她的团队正在研究这些信号是否可以被操纵——例如，刺激神经元修复突触或在老年痴呆症等衰老疾病中形成新的突触。
其他作者包括来自索尔克的伊莎贝拉·法希-特塞尔尼克、马修·m·布瓦维尔、刘汉卿、卡里·道林、加林娜·a·埃里克森、埃琳娜·布兰科-苏亚雷斯、马克西姆·n·肖基雷夫和约瑟夫·r·埃克;还有Sanford Burnham Prebys的Chen Farhy。
