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在发现大脑中奇怪的星形细胞近一个世纪后,科学家们表示,他们终于开始揭示它们的功能。
麻省理工学院的研究人员在《科学》杂志上报告说,星形胶质细胞(因其星形而得名)似乎通过向血液发出信号,将细胞燃料葡萄糖和氧气输送到神经细胞(神经元),从而为神经细胞提供它们运作和相互交流所需的能量。
当星形胶质细胞首次被发现时,人们认为它们是大脑中不重要的角色。但新的研究表明,它们实际上可能是主要的运作者,当它们失调时,可能会引发自闭症和精神分裂症等精神障碍。
研究合著者、神经科学家、麻省理工学院脑与认知科学系主任姆里甘卡·苏尔表示,他的团队在检查雪貂的大脑活动时看到了星形胶质细胞的活动。
苏尔和他的同事们使用一种名为双光子显微镜的技术观察到,在神经元发出信号后的几秒钟内,视觉皮层(大脑中负责视觉的部分)中的星形胶质细胞被激活,并且流向神经细胞的血液增加。
苏尔认为,星形胶质细胞(在大脑中与神经元一样多)可能控制着神经细胞通信的强度和持续时间。因此,他说,如果星形胶质细胞出现故障,那么神经细胞的连接也可能出现问题,从而可能导致目前仍 largely 无法解释的神经系统疾病。
苏尔说:“许多与自闭症和精神分裂症相关的基因很可能在星形胶质细胞中活跃。” “我们认为星形胶质细胞在理解某些脑部疾病方面将发挥巨大作用。”
他说,星形胶质细胞也可能阐明在扫描中捕捉到的大脑活动,例如功能性磁共振成像 (fMRI),它测量血流量,使科学家能够诊断中风(缺血或缺氧的区域)以及在从解决问题到做白日梦等任务和活动期间被激活的区域。
根据德国马克斯·普朗克研究所的神经科学家弗雷德·沃尔夫和弗兰克·基尔霍夫在《科学》杂志上发表的一篇社论的说法,原因是:这些发现表明功能性磁共振成像“反映了大脑中两种细胞群(神经元和星形胶质细胞)的反应”。
苏尔说,当团队阻断星形胶质细胞时,流向激活的神经元的血液没有增加。这意味着,他说,“[功能性磁共振成像]实际上是在测量星形胶质细胞的激活。因此,任何影响星形胶质细胞的因素都可能影响功能性磁共振成像的读数。”