星形膠質(zhì)細胞是大腦中的細胞，長期以來被認為僅僅是神經(jīng)元的支持細胞。近年來，對星形膠質(zhì)細胞的研究日益增多，逐漸揭示了星形膠質(zhì)細胞在腦功能中的重要性。Inserm、CNRS和法國生物跨學(xué)科研究中心學(xué)院的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了它們在結(jié)束出生后大腦可塑性階段中的關(guān)鍵作用，發(fā)現(xiàn)它們是感官和認知能力發(fā)展的關(guān)鍵。從長遠來看，這些發(fā)現(xiàn)將使我們有可能設(shè)想出新的策略，在成人中重新引入大腦可塑性，從而促進腦損傷或神經(jīng)發(fā)育障礙后的康復(fù)。這項研究已發(fā)表在《Science》雜志上。

大腦可塑性是出生后的一個短暫的關(guān)鍵時期，在這一時期，大腦根據(jù)所接受的外部刺激（環(huán)境、相互作用等）重塑神經(jīng)元的“線路”。這個時期的結(jié)束或“結(jié)束”標志著神經(jīng)回路的穩(wěn)定，與有效的信息處理和正常的認知發(fā)展有關(guān)。可塑性在未來仍然是可能的，盡管比生命開始時的水平要低得多。

20世紀80年代的開創(chuàng)性研究表明，將不成熟的星形膠質(zhì)細胞移植到成年動物的大腦中，會重新引入一段主要的可塑性時期。Inserm研究員團隊和生物學(xué)跨學(xué)科研究中心從這一過程中獲得靈感，揭示了迄今未知的導(dǎo)致可塑性閉合的細胞過程。大腦可塑期出現(xiàn)的問題可能會產(chǎn)生重大的長期后果。例如，如果一個人的眼睛狀況使他不能正確地看東西，比如斜視（交叉眼），如果不及時治療，相應(yīng)的大腦線路就會永久性地改變。

為了彌補這一點，研究人員試圖通過確定一種治療方法來重塑這種連接，這種治療方法可以重新引入大腦的可塑性，即使大腦已經(jīng)關(guān)閉。為了實現(xiàn)這一點，他們還試圖更好地描述這種封閉背后的生物學(xué)機制。

移植未成熟星形膠質(zhì)細胞重建腦可塑性

通過對小鼠視覺皮層的實驗，研究人員表明，不成熟星形膠質(zhì)細胞的存在是大腦可塑性的關(guān)鍵。隨后，星形膠質(zhì)細胞在可塑期參與中間神經(jīng)元的發(fā)育成熟，最終導(dǎo)致其關(guān)閉。這種成熟過程是通過一種涉及連接蛋白30的新機制發(fā)生的，研究人員發(fā)現(xiàn)在成熟的星形膠質(zhì)細胞中，連接蛋白30在閉合過程中水平很高。

將星形膠質(zhì)細胞移植到成年小鼠體內(nèi)能重新引入大腦可塑性嗎？

為了找到答案，研究人員從幼鼠（1到3天大）的視皮層培養(yǎng)了不成熟的星形膠質(zhì)細胞。這些不成熟的星形膠質(zhì)細胞被移植到成年小鼠的初級視皮層，然后在單眼蒙蔽四天后評估視皮層的活動——這是一種用于評估大腦可塑性的標準技術(shù)。他們發(fā)現(xiàn)，與未接受移植的對照組小鼠不同，移植了未成熟星形膠質(zhì)細胞的小鼠表現(xiàn)出高度的可塑性。

這項研究提醒我們，在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，我們不能只關(guān)注神經(jīng)元。膠質(zhì)細胞是星形膠質(zhì)細胞的一個亞型，它調(diào)節(jié)著大腦的大部分功能。我們意識到這些細胞有積極的作用。神經(jīng)膠質(zhì)細胞比神經(jīng)元不那么脆弱，因此是一種更容易作用于大腦的手段。

膠質(zhì)細胞占大腦細胞的一半以上。它們與神經(jīng)元的細胞譜系不同，功能也有很大的不同。直到最近，它們還被認為是大腦的“清潔劑”，但研究人員意識到它們在釋放分子方面也起著積極的作用。與神經(jīng)元相比，它們發(fā)生在大腦發(fā)育的后期，不以同樣的方式進行交流，并且占主導(dǎo)地位。