生物精神:大脑中的星形胶质细胞可能调节身体的记忆和认知灵活性

来源：原创网站2021-12-29 23:04

韩国科学技术研究所等机构的科学家通过研究发现，大脑中的星形胶质细胞可能调节身体的认知灵活性。具体来说，星形胶质细胞可以同时调节和整合附近突触的可塑性，这对促进机体的认知灵活性非常重要。

2021年12月29日/100医学网bion/-因为我们生活在一个动态的环境中，我们的大脑不仅要学习新的东西，还要修改现有的记忆，这通常被称为“认知灵活性”；没有这种能力，我们将无法适应变化了的环境，很容易做出错误的选择，因为我们只依靠过去的记忆。最近，在国际期刊《生物精神病学》上发表的一篇题为《Astrochytes通过释放D-丝氨酸和调节海马内NMDA受体音调使记忆变得灵活》的研究报告中，韩国科学技术研究所等机构的科学家通过研究发现，大脑中的星形胶质细胞可能调节身体的认知灵活性。具体来说，星形胶质细胞可以同时调节和整合附近突触的可塑性，这对促进机体的认知灵活性非常重要。

海马星形胶质细胞钙水平的增加可通过Best1诱导D-丝氨酸和谷氨酸的共释放。

来源：基础科学研究所

据信，自闭症、精神分裂症和早期阿尔茨海默病等脑部疾病的认知灵活性水平较低是由N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDARs)功能下降引起的。NMDARs是突触可塑性的重要受体分子，可被一系列激动剂和共激活剂激活，但共激活剂D-丝氨酸的来源之一一直存在争议。在这份报告中，研究人员利用星形胶质细胞特有的基因调节机制，揭示了星形胶质细胞实际上可以合成D-丝氨酸，并通过名为Best1的钙通道释放D-丝氨酸。结合以往关于星形胶质细胞可以通过Best1释放谷氨酸的认识，研究人员指出，D-丝氨酸和谷氨酸的共同释放表明星形胶质细胞可能是NMDAR活性和突触可塑性的理想调节剂。

研究人员指出，同种异体突触长期抑郁(LTD)是由星形胶质细胞介导的，这对认知灵活性非常重要。LTD是当附近的突触变得不活跃时发生的现象。许武云研究员说，由于每个星形胶质细胞可以接触10万多个突触，因此星形胶质细胞可以控制多个突触，同时整合突触的可塑性。研究人员研究了Best1敲除小鼠模型，该模型由于NMDAR水平降低而缺乏异源突触LTD。在Morris水迷宫实验中(该实验主要涉及让小鼠尝试寻找一个隐藏的平台)，Best1敲除小鼠在最初的学习过程中可以表现得与野生小鼠相似。但是当平台转移到另一边时，Best1敲除鼠标在内存修改上会出现一些问题。

图片：https://www.biologlcalpsychiatryjournal.com/article/s0006-3223(21)01680-2/全文

有趣的是，在初始学习过程中注射D-丝氨酸，可以提高Best1敲除小鼠的NMDAR水平，同时在后续实验中可以恢复记忆修改的问题。这一发现表明，记忆的灵活性可能是由初始学习时间决定的，这与以往认为突触可塑性只发生在记忆需要修改时的理论不同。此外，研究人员还发现，去甲肾上腺素及其受体1-AR可能激活星形胶质细胞，触发D-丝氨酸和谷氨酸的共释放，这意味着记忆的灵活性可以由学习过程中的注意力和觉醒程度决定。

研究人员贾斯汀李说，以前的大多数研究都集中在特定突触对刺激的变化上。在学习过程中，一个突触的变化会诱发附近突触的变化。这一现象表明，阐明其他突触可能有助于理解学习和记忆形成的分子机制。研究人员希望这项研究可以提供重要的见解，揭示如何缓解或治疗自闭症、精神分裂症和早期痴呆症，这些疾病被认为会降低大脑的认知灵活性。

综上所述，本研究结果表明，初始学习期NMDAR水平可能对后续学习非常重要，星形胶质细胞BEST1调节的海马NMDAR水平对同种异体突触的长期抑郁、过敏反应和认知灵活性非常重要。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

许武云，朴美贞，叶恩春，等，生物精神病学(2021)。doi :10 . 1016/j . biopsych . 2021 . 10 . 012

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