观点:抑制神经元的作用被忽视
观点:抑制神经元的作用被忽视

观点:抑制神经元的作用被忽视

了解大脑如何协调电活动可能是开发更有效的治疗各种大脑疾病的关键。

劳伦Aguirre
2021年6月1日

上图:修改自©istock.com,FIRSTSIGNAL

W当我们想到大脑如何工作或如何修复它时,我们往往会想到神经递质,如血清素或多巴胺。但大脑是一个电子器官,它的货币是跨越数千英里的神经元的脉冲。正如我在新书中所描述的,记忆窃贼和我们如何记忆背后的秘密:一个医学之谜在美国,电活动越多并不总是越好。事实上,海马体(大脑的记忆中心)的过度活跃是阿尔茨海默氏症的早期迹象,作为一种治疗靶点,它已经受到了人们的关注。

神经元主要有两种“味道”:兴奋性和抑制性。当一个兴奋神经元从其他兴奋神经元接收到足够的信息时,它就会发出信号,并沿着轴突将信号传递给下游的同伴。抑制性神经元通常告诉其他神经元开火。它们不如兴奋性神经元丰富,但更多样化。在某种程度上,它们是这个系统真正的大脑,这些机器在后台处理和协调不断的嗡嗡的电活动。

帕伽索斯丛书,2021年6月

研究得最好的抑制神经元被称为篮状细胞,之所以这样命名,是因为它的轴突分裂成许多细丝,并像篮子一样包裹在其他神经元的细胞体周围,在这一点上它可以发挥最大的控制。篮状细胞有一个相对简单的工作:它们扮演守门人的角色,允许兴奋性神经元发出信号或阻止它们发出信号。一个单一的篮子细胞可以控制和同步数百甚至数千个兴奋神经元的输出,在精确的定时开关它们,并设置有节奏的拔河,从而产生脑电波。反过来,脑电波使信息得以协调和远距离传输。当抑制性神经元停止正常工作时,兴奋和抑制之间的微妙平衡就会下降,脑电波变得不那么连贯。

当研究人员第一次确定海马体过度活跃是早期阿尔茨海默氏症的症状,他们认为这是一种补偿性的方法,是一种提高神经元之间微弱交流的音量的方法。研究人员现在明白,这种抑制的丧失就像干扰记忆提取的背景静态,而且线索表明,抑制性神经元在阿尔茨海默氏症进展过程中发生的一系列事件中扮演着重要角色。例如,即使是认知正常的老年人也有海马体的过度活跃和积累τ蛋白随着它。除了粘性淀粉样斑块,这些有毒的tau蛋白是该疾病的一个定义特征。另一个线索是,当兴奋性神经元不受控制地放电时,会发生癫痫更常见的被认为加速了老年痴呆症的发展,而且可能出现在早期阶段——也许甚至之前疾病的其他迹象。第三个线索是一种叫做伽马的脑电波对阿尔茨海默氏症患者来说.这些见解表明,调节兴奋和抑制之间的平衡可以改善记忆和减缓疾病的进展。

研究人员正在研究几种重新调整这种平衡的方法。最远的是a第三期临床试验一种广泛使用的抗癫痫药物左乙拉西坦。进行这项试验的美国公司AgeneBio正在测试一种极低剂量的缓释药物,是否足以减少背景过度活跃,从而改善阿尔茨海默氏症早期阶段的记忆。第二个攻角是操纵抑制性神经元产生的脑电波。麻省理工学院(MIT)的科尼托治疗(Cognito Therapeutics)等公司的研究人员正在进行几项独立试验,利用外部闪烁的灯光和音频来检测乘火车和加强γ的节奏。第三种方法,目前正在老鼠身上进行试验移植基因增强的抑制神经元进入大脑。

电通信故障也被认为是导致其他大脑紊乱和疾病的原因,包括癫痫、精神分裂症、抑郁症和自闭症。与我们对神经递质的了解相比,我们对抑制性神经元的了解还处于初级阶段。因为神经递质扮演多种角色,因此有许多副作用,它们可以像一个药理学毯子,铺在整个大脑的微妙工作。也许,如果研究人员能找出如何针对与每种疾病有关的抑制性神经元,他们就能开发出更复杂的方法来帮助世界上数亿患有这些衰弱性脑疾病的人。

劳伦Aguirre是一名曾在PBS系列节目中亮相的科学记者吗新星《大西洋月刊》,《不暗》杂志,统计.阅读以下节选记忆小偷在这里