科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新證據(jù)顛覆小腦細(xì)胞連接理論
日期: 2023年08月22日 09:24 來(lái)源:科技部生物中心
小腦Purkinje細(xì)胞是小腦中唯一能夠傳出沖動(dòng)的神經(jīng)元。目前小腦功能理論普遍認(rèn)為,每個(gè)Purkinje細(xì)胞有一個(gè)初級(jí)樹突從細(xì)胞體分支出來(lái),連接一個(gè)攀爬纖維,形成高度保守的一對(duì)一關(guān)系。但芝加哥大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提供了顛覆性新證據(jù),發(fā)現(xiàn)95%以上的人類Purkinje細(xì)胞具有多個(gè)初級(jí)樹突分支,對(duì)應(yīng)連接多個(gè)攀爬纖維,而在小鼠中具有多個(gè)分支的細(xì)胞較少,約有25%。相關(guān)文章“Climbing fiber multi-innervation of mouse Purkinje dendrites with arborization common to human”近期在《Science》期刊發(fā)表!
研究人員通過(guò)侵入式束路追蹤技術(shù)、免疫標(biāo)記和體外電生理學(xué)發(fā)現(xiàn),人類小腦中幾乎所有的Purkinje細(xì)胞都具有多個(gè)初級(jí)樹突分支。研究人員借助體內(nèi)雙光子鈣成像技術(shù)發(fā)現(xiàn),小鼠睡眠狀態(tài)下測(cè)試單個(gè)胡須分別擺動(dòng)時(shí),Purkinje細(xì)胞不同初級(jí)樹突分支的活動(dòng)情況不同,證明單個(gè)攀爬纖維可以從單個(gè)胡須向單個(gè)初級(jí)樹突分支發(fā)出信號(hào),即初級(jí)樹突分支可以獨(dú)立激活,對(duì)來(lái)自環(huán)境的不同刺激做出反應(yīng)。之后研究人員通過(guò)施加聲、光刺激測(cè)試意識(shí)清醒的小鼠,發(fā)現(xiàn)Purkinje細(xì)胞的不同初級(jí)樹突分支對(duì)聲、光刺激的響應(yīng)情況存在差異,證實(shí)了兩種攀爬纖維輸入將具有不同的功能目的,代表不同的信息。
已有研究表明,Purkinje細(xì)胞初級(jí)樹突分支與攀爬纖維的連接可能與小腦共濟(jì)失調(diào)、自閉癥等疾病有關(guān)。這項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)能夠幫助科學(xué)家進(jìn)一步了解小腦Purkinje細(xì)胞的生物結(jié)構(gòu),有望為相關(guān)疾病治療提供新的思路!
注:此研究成果摘自《Science》,文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng),僅供參考。
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