研究人员发现新的功能由近一半的脑细胞

塔夫茨大学医学院的研究人员发现了一种以前未知的函数由一个类型的细胞,包括近一半的细胞在大脑中。

科学家称这一发现在老鼠身上被称为新功能的细胞星形胶质细胞打开一个全新的方向神经科学研究有一天可能会导致许多疾病的治疗方法包括癫痫、阿尔茨海默氏症创伤大脑受伤。

它归结为星形胶质细胞与神经元,它们的大脑和神经系统的基本细胞接收来自外界的输入。通过一组复杂的电气和化学信号,神经元在大脑的不同区域之间传输信息,大脑和神经系统的其他部分之间。

直到现在,科学家们认为星形胶质细胞是重要的,但小演员在这个活动。星形胶质细胞引导轴突的生长,长,纤细的神经元进行投影电脉冲。他们还控制神经递质,化学物质,使整个大脑和神经电信号的传输系统。此外,星形胶质细胞建立血脑屏障和反应损伤。

但是他们似乎并没有像现在至关重要的neurons-until电活动。

“星形胶质细胞的电活动变化如何神经元功能,”Chris Dulla说神经科学副教授医学和生物医学科学研究生院的学校,和相应的作者今天发表于今日发表的一篇论文自然神经科学。“我们已经发现了一种新方法,在大脑中两个最重要的细胞相互交谈。因为有太多未知的大脑是如何工作的,发现新的基本过程控制大脑功能是开发新型治疗的关键神经系统疾病。"

除了Dulla和莫里茨armbrust主要作者,研究报告的作者还包括Saptarnab Naskar,玛丽大梁,艾略特金和菲利普·g·海顿从塔夫茨大学医学院;杰奎琳·p·加西亚从细胞、分子和发育生物学项目塔夫茨医学科学研究生院;和其他机构的研究人员。

发现,该团队使用全新技术设计技术,使他们能够看到并研究大脑细胞的电特性交互,不能观察到。

“与这些新工具本质上,我们发现了全新的方面的生物学、“armbrust说医学院神经科学的研究助理教授。”更好的工具来在示例中,新的荧光传感器正在开发constantly-we会得到一个更好的理解事物之前,我们甚至不考虑。”

“新技术图像与光电活动,“Dulla解释道。“神经元电活动,新技术让我们看到,星形胶质细胞电活动,。”

Dulla形容星形胶质细胞是“确保大脑中的一切都是极好的,如果出现错误,如果有损伤或病毒感染,他们发现它,试着回应,然后试图保护大脑免受侮辱。接下来我们要做的是确定星形胶质细胞变化当这些侮辱发生。”

神经元发生通信通过被称为神经递质的化学物质的释放。科学家知道星形胶质细胞控制神经递质,帮助确保神经元保持健康和活跃。但新的研究表明,神经元也释放钾离子星形胶质细胞的电活动变化,如何控制神经递质。

“所以神经元控制星形胶质细胞在干什么,他们来回沟通。神经元和星形胶质细胞相互交谈的方式还没有了解之前,”他说。

对未来的影响的研究

astrocyte-neuron相声的发现引发了大量的问题是如何在大脑病理学和交互工作学习和记忆的发展。“这让我们反思星形胶质细胞所做的一切,以及星形胶质细胞的电活动可能影响广泛的神经系统疾病,”他说。

例如,在阿尔茨海默病,星形胶质细胞不控制神经递质,尽管这是他们的基本工作,Dulla解释道。类似的问题发生创伤性脑损伤和癫痫。多年来科学家们认为也许问题是蛋白质引起的缺席,或某些基因发生突变,导致蛋白质不工作。

“大脑中积聚的细胞外钾,被假设为癫痫和偏头痛病理,“armbrust说。”这一新的研究让我们更好的理解如何星形胶质细胞明显的累积,帮助保持平衡激励。”

研究人员目前正在筛选现有药物是否他们可以操纵neuron-astrocyte交互。“通过这样做,总有一天我们可以帮助人们学习更快或更好?我们可以修复脑损伤时吗?”Dulla asks.

这项新技术不仅用于制造这一发现开辟了新的思考方式星形胶质细胞活动,它还提供了新的成像方法通过大脑活动。现在,之前没有办法形象钾大脑的活动,例如,或研究钾如何参与睡眠,新陈代谢,或大脑损伤和感染。

“我们给其他实验室这些工具,这样他们就可以用完全相同的方法和技术来研究他们感兴趣的问题,”他说。“科学家们正在研究的工具头痛、呼吸,发育障碍,和各种不同的神经系统疾病。”