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新技术揭示大脑园艺师如何修剪不必要的突触

导读 想象一下,在遥远的未来,你乘坐常规火箭前往火星。有人刚刚洒了饮料。没有重力,饮料就聚集成一团漂浮物,在你眼前荡漾。现在就冻结。您所...

想象一下,在遥远的未来,你乘坐常规火箭前往火星。有人刚刚洒了饮料。没有重力,饮料就聚集成一团漂浮物,在你眼前荡漾。现在就冻结。

您所看到的可能看起来有点像上图冷泉港实验室 (CSHL) 奇德尔实验室拍摄的图像。但那些紫色和绿色的斑点并不是某人饮料的漂浮残留物。它们是大脑视觉皮层中一种神秘的细胞,称为少突胶质细胞前体细胞 (OPC)。该研究结果发表在《自然协议》杂志上。

视觉皮层处理我们看到的一切。传入的视觉信息通过突触(上方的银色条纹)传递到大脑的外层。当大脑的神经回路首次连接时,会产生比需要更多的连接或突触。随着大脑积累新的经验和信息,OPC 会通过修剪不必要的突触来塑造神经回路。

CSHL 助理教授 Lucas Cheadle 表示:“OPC 在大脑中发挥各种作用,帮助大脑正常健康地运作。”OPC 是 Cheadle 实验室的专长。他和他的团队在 2022 年发现了OPC 作为神经景观设计师的功能。在此之前,人们认为它们只会产生少突胶质细胞,即包裹和支持神经元的细胞。现在,Cheadle 已经开发出新的方法来放大并观察 OPC 的运作。

“我们能够看到数千个 OPC 以及 30-50 个小群体在做什么,”他解释道。“由此,我们可以确定哪些突触已被 OPC 完全吞噬,哪些突触正在被修剪,哪些突触可能只是被 OPC 检查过但尚未被处理。”

制作上述图像所使用的新技术已成为 Cheadle 正在进行的工作中必不可少的工具。他和他的团队现在正在以 2022 年的发现为基础,帮助描绘出 OPC 在健康和疾病中的作用的完整图景。

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