本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
此前，“了解你的神经元”系列文章：
第二章：如何对不同类型的神经元进行分类，或神经元森林的树状学
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第三章：了解你的神经元：认识神经胶质细胞
*作者：黛西·尤哈斯
你大脑中数万亿个细胞彼此交流，对感染做出反应，引导组织发育，并支持学习和记忆——但这些细胞都不是神经元。这些细胞被称为神经胶质细胞，它们的数量是神经元的 50 倍之多（编辑补充：更新的证据表明，人类大脑中神经胶质细胞与神经元的比例更接近 1:1。如需全面讨论，请参阅第四章）。
在历史的大部分时间里，神经胶质细胞仅仅是，你知道的，当你寻找神经元时“剩下”的 85% 的脑细胞。研究人员最初认为神经胶质细胞只是结构填充物。后来，有迹象表明神经胶质细胞是神经元的助手：管家、绝缘体、偶尔的护士。今天，科学家们开始接受大脑的另一半拥有与神经元一样重要的功能库。
神经胶质细胞的故事始于 1856 年，德国生物学家鲁道夫·菲尔绍，他以其在病理学方面的工作和对达尔文主义的顽固否定而闻名。在寻找大脑中的结缔组织时，他发现了一种镶嵌着神经细胞的“糊状物”。他用德语将这种物质命名为 nervenkitt，或源自希腊语的 neuroglia，意为“神经胶”。十年后，德国解剖学家奥托·卡尔·迪特斯在这种粘性物质中发现了一些不寻常的细胞。由于这些细胞缺乏轴突——将信号从神经元细胞体传递出去的长而细的电缆——他推测这些无尾细胞不是神经元。随着世纪之交，研究人员提出了不同的理论来解释这些奇怪的细胞及其可能的功能。卡米洛·戈尔吉使用迪特斯的标准来定义神经胶质细胞，他认为神经胶质细胞滋养神经元。圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔假设神经胶质细胞可能是神经元电活动的绝缘体。所有关于神经胶质细胞功能的描述的共同点是，他们都确信神经胶质细胞是神经元在大脑中积极、核心作用的被动对应物。
这种观点很难被指责。染色技术和早期的显微镜只提供了观察神经胶质细胞微小世界的局部视角。此外，神经元表现出各种令人兴奋的电活动，而神经胶质细胞则没有。为了稍微了解这些神经科学家的观点，想象一下你正在参加一个拥挤的聚会。当你在房间里走动时，你的目光总是被那些喧闹、健谈和充满活力的角色所吸引，他们似乎吸引了周围所有人的注意力。事实上——这有点奇怪——除了这些角色，他们只占人群的 15%，聚会上没有人说话。这就是神经科学家在一个世纪左右的时间里理解脑细胞的方式：少数耀眼的神经元，然后……神经胶质细胞，沉默寡言、迟钝的大多数。
然而，到 20 世纪早期，科学家们开始怀疑神经胶质细胞可能在做些什么。当他们统计各种大脑中星形神经胶质细胞的数量时，他们注意到了一些奇特的模式。例如，正如匈牙利精神病理学家拉迪斯拉夫·冯·梅杜纳在 1930 年代指出的那样，患有精神分裂症或严重抑郁症的个体皮层（大脑外层）中的星形胶质细胞非常少，而经历过癫痫发作的个体则有异常多的星形胶质细胞（这一观察结果启发了电休克疗法的发展）。五十年后，加州大学伯克利分校的神经科学家玛丽安·戴蒙德观察到，尽管阿尔伯特·爱因斯坦的神经元数量和大脑尺寸似乎相当普通，但他的星形胶质细胞数量却远高于平均水平。
所有迹象中最奇怪的出现在 1966 年，当时哈佛大学的史蒂文·库弗勒和同事们将神经胶质细胞暴露于带电的钾离子中，钾离子是神经元放电后通常释放的离子之一。令他们惊讶的是，即使神经胶质细胞没有轴突——这意味着它们不能携带和发送电信号——暴露于带电离子仍然改变了神经胶质细胞的电荷，这种变化非常像神经元放电时的第一步。这是确凿的证据，表明神经胶质细胞可以“响应”神经元的信号。
二十世纪末带来了最大的惊喜。在 1980 年代和 1990 年代进行的一系列实验中，人们清楚地认识到，神经胶质细胞不是神经元活动的被动旁观者，而是积极参与向神经元和其他神经胶质细胞发送和接收信号。当科学家将神经胶质细胞培养物暴露于称为神经递质的分子信使时，细胞通过吸收钙来做出反应。1990 年，耶鲁大学的安·康奈尔-贝尔和史蒂文·芬克拜纳记录了钙离子在一个神经胶质细胞中的涌入如何导致邻近神经胶质细胞中类似的涌入，从而形成钙离子吸收波，在神经胶质细胞中扩散。四年后，纽约医学院的麦肯·尼德加德观察到，钙波影响了附近的神经元以及神经胶质细胞。神经胶质细胞不仅对神经元的化学信号做出反应，它们还产生自己的化学信息，影响神经元的活动。简而言之，神经胶质细胞一直在交流——彼此之间以及与神经元之间——但它们不是像神经元那样以电和化学方式进行交流，而是只进行化学交流。
这也不是闲聊。“我们现在意识到神经胶质细胞参与神经元功能的方方面面，”美国国立卫生研究院的神经生物学家 R·道格拉斯·菲尔兹说。“神经胶质细胞甚至比神经元更复杂，并且参与更多、更多的过程。” 神经胶质细胞维持大脑的环境，调节突触和神经递质，对损伤做出反应，并且在某些情况下甚至可以变成神经元。
以下是对研究人员迄今发现的五种神经胶质细胞的入门介绍：
星形胶质细胞：星形的星形胶质细胞利用数千个手臂吸收神经递质，清理神经元活动后的残余物。科学家们怀疑它们是大脑中最常见的神经胶质细胞类型，有些人认为星形胶质细胞产生的钙波可能是创造性思维的基础。
少突胶质细胞：章鱼状的少突胶质细胞将其触手的尖端包裹在轴突周围，形成一种称为髓鞘的脂肪白色涂层。研究这种“白质”可能为智力和学习提供见解，而髓鞘问题是多发性硬化症等疾病的核心。
雪旺细胞：就像少突胶质细胞的保护性触手一样，雪旺细胞在轴突周围形成一层紧密的髓鞘，就像玉米热狗外面的面包一样。作为周围神经系统（大脑和脊髓以外的神经）中唯一的神经胶质细胞，雪旺细胞承担着各种不同的角色，包括类似星形胶质细胞的化学清理工作。
小胶质细胞：虽然前三种细胞属于称为巨噬胶质细胞的类别，但也存在较小的小胶质细胞。这些微小的细胞是大脑的快速反应小组。由于免疫系统的分子机器无法穿过血脑屏障，因此多功能的小胶质细胞可以保护大脑免受入侵者的侵害。
NG2 细胞：它们的名字可能不太容易记住，但 NG2 细胞——或者以前被称为“少突胶质细胞前体细胞”的细胞——是神经胶质细胞研究领域的一大新闻，甚至可能构成一个全新的巨噬胶质细胞类别。这些细胞不仅可以转化为不同类型的神经胶质细胞，例如少突胶质细胞和星形胶质细胞，还可以转化为神经元，进一步模糊了区分这两种细胞类型的界限。
*黛西·尤哈斯是一位常驻纽约的科学作家，也是《大众科学 MIND》的实习生
参考文献
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补充阅读
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Leitzell, Katherine. "The Other Brain Cells: New Roles for Glia." 大众科学 MIND. June 2008.
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