你的星形胶质细胞可以帮助解决这个问题

周一早上一个充满收件箱的收件箱让你头晕目眩。你花点时间呼吸，头脑清醒到足以一一调查电子邮件。这种镇静作用的发生要归功于新发现的脑回路，涉及一种鲜为人知的脑细胞类型，即星形胶质细胞。根据加州大学旧金山分校的新研究，星形胶质细胞调整并缓和过度活跃的神经元之间的颤动。

这种新的大脑回路于 30 年 2023 月 <> 日在《自然神经科学》上描述，在调节注意力和感知方面发挥作用，并且可能是治疗注意力障碍(如 ADHD)的关键，尽管对神经元的作用进行了大量研究，但这些障碍既没有得到很好的理解，也没有很好的治疗。

科学家发现，去甲肾上腺素是一种神经递质，可以被认为是大脑的肾上腺素，它向神经元发送一种化学信息以使其更加警觉，同时向星形胶质细胞发送另一种化学信息以使过度活跃的神经元安静下来。

“当你感到震惊或不知所措时，你的大脑中有太多的活动，以至于你无法接受更多信息，”生物化学和生物物理学助理教授，该研究的资深作者Kira Poskanzer博士说。

在这项研究之前，人们认为随着大脑中去甲肾上腺素的消散，大脑活动会随着时间的推移而平静下来。

“我们已经证明，事实上，是星形胶质细胞拉手刹，将大脑推向更放松的状态，”Poskanzer说。

缺失的一块

星形胶质细胞是以网格状模式编织在大脑神经元之间的星形细胞。它们的许多星臂将单个星形胶质细胞连接到数千个突触，这些突触是神经元之间的连接。这种安排使星形胶质细胞窃听神经元并调节其信号。

这些细胞传统上被认为是神经元的简单支持细胞，但过去十年的新研究表明，星形胶质细胞对各种神经递质有反应，可能在阿尔茨海默病等神经系统疾病中发挥关键作用。

该论文的第一作者Michael Reitman博士在进行这项研究时是Poskanzer实验室的研究生，他想知道星形胶质细胞活动是否可以解释大脑如何从去甲肾上腺素爆发中恢复过来。

“在解释我们的大脑如何从这种急性压力中恢复过来时，似乎缺少一个核心部分，”雷特曼说。“附近还有其他细胞对去甲肾上腺素敏感，可能有助于协调它们周围的神经元正在做什么。

感知的守门人

该团队专注于理解感知，或大脑如何处理感官体验，根据一个人(或任何其他动物)当时的状态，感官体验可能会有很大不同。

例如，如果您在室内舒适时听到雷声，声音可能看起来很放松，您的大脑甚至可能会将其调出。但是，如果您在远足时听到同样的声音，您的大脑可能会变得更加警觉并专注于安全。

“我们对感官刺激感知的这些差异之所以发生，是因为我们的大脑根据我们已经所处的环境和状态以不同的方式处理信息，”Poskanzer说，他也是Kavli基础神经科学研究所的成员。

“我们的团队正试图了解在这些不同情况下，这种处理在大脑中看起来有何不同，”她说。

完成拼图

为了做到这一点，Poskanzer和Reitman研究了小鼠在给予一种刺激对去甲肾上腺素有反应的相同受体的药物时的反应。然后，他们测量了小鼠的瞳孔放大程度，并观察了视觉皮层中的大脑信号。

但他们的发现似乎违反直觉：药物并没有刺激老鼠，而是放松了它们。

“考虑到我们拥有的模型，这个结果真的没有意义，这导致我们认为另一种细胞类型在这里可能很重要，”Poskanzer说。“事实证明，这两件事在反馈电路中轭在一起。考虑到每个星形胶质细胞可以与多少神经元交谈，这个系统使它们成为我们感知中非常重要和微妙的调节器。

研究人员怀疑星形胶质细胞可能对大脑中的其他神经递质发挥类似的作用，因为能够从一种大脑状态平稳过渡到另一种大脑状态对于生存至关重要。

“我们没想到周期看起来像这样，但现在它非常有意义，”Poskanzer说。“太优雅了。”