Science：探求髓鞘在神经体系中的功效作用

起源：本站原创 2021-11-19 12:00

在一篇新的综述论文中，来自英国剑桥年夜学的研讨职员讨论了髓鞘变动的功效影响，应用曩昔对髓鞘可塑性机制的回想，评价这种变动若何组成培训和影象根底的回路功效相分割。这篇论文颁发在2021年11月12日的Science期刊上。

2021年11月19日讯/BIOON/---由少突胶质细胞发生的髓鞘（myelin）支持信息在整个中枢神经体系（CNS）的疾速和同步传输。晚期概念以为髓鞘是惰性和不行改动的，然则起初发现髓鞘在整个性命周期跟着教训或新技巧的得到，这一概念而产生改动，这标明髓鞘顺应神经回路---比方那些组成培训和根底的神经回路---的功效。在一篇新的综述论文中，来自英国剑桥年夜学的研讨职员讨论了髓鞘变动的功效影响，应用曩昔对髓鞘可塑性机制的回想，评价这种变动若何组成培训和影象根底的回路功效相分割。这篇论文颁发在2021年11月12日的Science期刊上，论文题目为“Myelin: A gatekeeper of activity-dependent circuit plasticity?”。

在中枢神经体系中，仍有相称一部门无髓鞘或部门有髓鞘的轴突，这些轴突在毕生中能够会酿成有髓鞘。这为运动依赖的构造可塑性提供了一个动静范畴，通过这种可塑性，新发生的少突胶质细胞使这些轴突和轴突段脱髓鞘，或现有的少突胶质细胞因神经元运动而改动髓鞘节间（myelin internode）。神经元运动仿佛匆匆进了平均散布在整个成体年夜脑中的少突胶质前体细胞（oligodendrocyte precursor cell, OPC）分解成新的有髓鞘少突胶质细胞，并改动现有髓鞘的节间长度和厚度，以及添加少突胶质细胞通过髓鞘开释乳酸以匆匆进传导。盘算模子标明，神经元运动依赖的髓鞘改动可以匆匆进神经相位的同步化，而这是培训和影象所必要的。是以，髓鞘的可塑性代表了一种机制，通过这种机制，教训和相关的培训能够会改动年夜脑连贯，年夜概是通过改动神经元旌旗灯号传输的光阴来塑造神经回路的盘算。

为数不多的间接研讨髓鞘可塑性在培训和影象中的作用的研讨提供了证据，证实以髓鞘从头造成模式出现的年夜脑可塑性能够在信息的编码（培训）和贮存（影象）中起作用。这些研讨独特提醒了OPC的增殖是疾速的，简直是立刻的，在行动工作的训练开端后，驱动变动的速率与构造突触可塑性的速率类似。然而，新的少突胶质细胞和新的髓鞘直到几天或几周后才会呈现。这些动静变动仿佛并不广泛，也不遵循继续的组成性髓鞘化法式。相反，它们在年夜脑区域和光阴上是分歧的，并且是依据工作的分歧而分歧，工作的执行依赖于分歧的和/或互相作用的影象进程，包含依赖前额叶皮层的短期/任务影象，依赖海马体的空间影象，依赖背侧纹状体的法式性影象，或依赖杏仁核的巴甫洛夫式和感情影象。是以，虽然少突胶质细胞的增殖仿佛与被招募就任务中的神经基质及其功效没有特同性，但髓鞘造成的形式确切依赖于影象体系。

髓磷脂的可塑性是培训和影象的根底。图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.aba6905。

OPC分解的功效作用，由于这些细胞在培训和影象造成的分歧时期造成新的少突胶质细胞，可以在使用可诱导的OPC特同性Cre品系的转基因小鼠模子中进行因果阐发，在这种品系中，可从基因上剔除这一进程所需的转录因子。阻止OPC分解成新的有髓鞘少突胶质细胞会影响一系列行动工作的影象，包含前额叶皮层和海马体依赖的空间导航（在莫里斯水迷宫中）、配景恐怖调理和活动皮层/背纹状体依赖的技巧培训。虽然研讨设计分歧，无奈进行间接比拟，然则总的来说，这些研讨的成果集中在一个总体的画面上：阻断OPC分解后呈现缺点的光阴仿佛与多个年夜脑区域在功效上协调介导影象的恒久贮存的光阴相吻合。

多种研讨标明，克制成体少突胶质细胞的造成会分歧水平地侵害整个影象/神经体系的影象。总体而言，这些研讨支持如许的论断：髓鞘的可塑性可以支持整个体系的影象稳固，这是恒久影象的一种机制。再加上有证据标明，发育进程中的髓鞘功效阻碍或髓鞘的改动会侵害培训和顺应行动，这些数据标明，在整个性命周期中，即便髓鞘的巨大变动也会对参加认知和行动的回路和体系层面上的机制发生影响。髓鞘的功效能够比曩昔假如的更普遍：功效失调或顺应不良的髓鞘造成能够会招致神经退行性疾病和神经精力疾病，这些疾病迄今被以为具备神经元根底。对髓鞘可塑性的功效作用的更深化相识能够会开启其他的医治办法。总的来说，这必要进一步研讨髓鞘可塑性的功效作用。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

Giulia Bonetto et al. . Science, 2021, doi:10.1126/science.aba6905.

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