图片：蒂莫西·戈麦斯 |
发育中的神经系统能够自我布线——在一个不断扩展的网络中建立无数重要的连接——这仍然是一个奇迹，但科学家们已经发现了一些正在发育的神经细胞用于引导的信号。《科学》杂志在 3 月 9 日刊登了威斯康星大学的蒂莫西·戈麦斯、加州大学圣地亚哥分校的尼古拉斯·斯皮策和他们的同事们对其中一种信号的描述：他们发现丝状伪足——生长神经细胞末端的指状突起——利用超短的钙爆发来探测周围环境。
戈麦斯说：“这些爆发通常发生在丝状伪足的末端，极其短暂，大约只有 300 毫秒的脉冲，这或许可以解释为什么早期研究未能检测到它们。由于许多其他类型的细胞也具有这些指状突起，我们认为这些短暂的钙爆发可能是一种运动细胞通用的信号机制。”
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。 通过购买订阅，您正在帮助确保那些关于塑造我们当今世界的发现和理念的、具有影响力的报道能够拥有未来。
研究人员将荧光钙标记物引入从发育中的青蛙胚胎中提取的脊髓神经细胞。然后，他们将这些细胞放入八种不同的化学环境中，并使用连接到显微镜的相机记录了由此产生的钙爆发（在图中显示为红色和紫红色）。结果表明，爆发的频率随着丝状伪足遇到的化学物质的种类和浓度以及它们的位置而变化。例如，生长细胞一侧的钙爆发会导致细胞重新调整方向，并朝另一个方向移动。
了解这些连接是如何形成的，最终可能具有临床意义。斯皮策评论说：“许多种类的出生缺陷和很大一部分脊髓缺陷似乎都与发育中胚胎的神经连接形成问题有关。” “我们希望了解正常大脑是如何构建的，这样我们才能理解大脑未能正确构建的情况。”