树突之战：神经元如何竞争切断连接

科学家阐明了突触相互竞争的过程，并描述了在发育过程中如何消除弱和嘈杂的突触。

九州大学的科学家发现了大脑发育中一个关键但经常被忽视的阶段(称为突触修剪)的潜在机制。

研究小组使用小鼠二尖瓣细胞(嗅觉系统中的一种神经元)进行研究。他们发现，当神经元接受神经递质信号时，受体树突会通过一系列化学途径受到保护。同时，去极化会触发同一细胞的其他树突遵循一条促进修剪的单独途径。该研究结果最近发表在《发育细胞》杂志上。

神经元如何连接和重塑自身是神经生物学的一个基本问题。正确网络背后的关键概念是神经元形成并加强与其他神经元的连接，同时修剪过多和不正确的神经元。

“神经回路重塑中的一个常见短语是‘一起发射’和‘不同步，失去链接’。前者描述了相互传递信号的神经元如何倾向于加强联系，而后者则解释了如果没有信号传递，联系就会减弱，”领导这项研究的九州大学医学学院的 Takeshi Imai 教授解释道。“这是一个精炼过程，对于大脑的正常成熟至关重要。”

出生两天后小鼠的嗅球带有荧光指示信号。视频显示，嗅球中的信号中转站肾小球会自发地发出信号。这种自发的信号传导最终将导致二尖瓣细胞的适当网络化和修剪。使用双光子显微镜对视频进行离体成像。图片来源：九州大学/今井实验室

几十年来，包括今井教授在内的研究人员探索了神经元如何形成和加强其连接的基本过程。然而，这一过程中存在一个很少有人研究的重大缺陷：这些联系是如何消除的。

“神经元连接的消除，我们称之为修剪，是该领域每个人都知道和观察到的事情。但如果你看一下文献，就会发现缺乏对驱动这一过程的确切机制的研究。”第一作者 Satoshi Fujimoto 解释道。

连接的消除发生在神经系统的各处，例如神经肌肉接头，即向肌肉发送运动信号的神经元。首先，肌纤维接收来自许多运动神经元的输入。随着你的成长，这些连接会得到微调，其中一些连接会得到加强，而另一些则会被消除，直到只有一个神经元连接到一根肌肉纤维。这就是为什么你在很小的时候就缺乏运动控制和协调能力。

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