科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新證據(jù)顛覆小腦細(xì)胞連接理論

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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，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)來自環(huán)境的不同刺激做出反應(yīng)。之后研究人員通過施加聲、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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責(zé)任編輯：Rex_25