当大脑在早期发育中首次连接自己时,它产生的连接比实际需要的要多。其中一些连接或突触将在幼年动物开始感知周围环境时传递关键信号。随着大脑的成熟,其他的将被消除。只剩下动物需要理解并与世界互动的那些。
冷泉港实验室(CSHL)助理教授卢卡斯·钱德尔(Lucas Cheadle)及其同事发现,称为少突胶质细胞前体细胞(OPCs)的细胞有助于这种修剪过程。这有助于在早期发育期间塑造健康的大脑。了解大脑发育的这一重要部分可能会揭示治疗精神分裂症和自闭症谱系障碍(ASD)等神经发育状况的新策略。
这一发现是在使用高倍显微镜检查成年小鼠的大脑时引发的。Cheadle的团队注意到许多OPC正在积极地吞噬神经元之间的连接点。研究小组怀疑这些细胞可能正忙于消除大脑不需要的突触。Cheadle和他的团队想知道OPCs是否在年轻的大脑中做了同样的事情。幼年动物的经历对早期发育过程中的神经回路形成有着特别深远的影响。
研究人员在黑暗中饲养了年轻小鼠。当小鼠第一次暴露在光线下时,OPCs开始吞没突触作为回应。这些细胞在他们大脑的视觉处理电路中运作。“OPCs似乎特别倾向于调节与经验相关的大脑连接,”Cheadle说。“这些细胞对新体验的反应非常灵敏。他们可以获取这些信息并用它来塑造大脑连接。
Cheadle团队的发现发表在《自然神经科学》杂志上,揭示了OPC的一个意想不到的角色。几种细胞通过消除不必要的连接来帮助塑造神经回路。OPCs以前只以产生围绕和支持神经元的细胞而闻名。
Cheadle说:“这是一种细胞类型,它真的准备充当世界上正在发生的事情和我们大脑内部发生的事情之间的中介。
Cheadle希望这些新信息将有助于更好地了解神经发育障碍。他计划调查有缺陷的OPC修剪是否在精神分裂症和ASD等疾病中发挥作用。