脑干细胞有很好的记忆力

大脑皮层是我们认知过程的控制中心。在胚胎发育过程中,几十种具有不同功能的神经元聚集在一起,形成驱动我们思想和行动的回路。这些神经元是由前体细胞产生的,前体细胞以非常精确的顺序一个接一个地产生这些神经元。虽然神经科学教科书确立了这种专业化过程不可逆转的本质,但日内瓦大学(UNIGE)的研究人员现在提供了相反的证据。事实上,当祖细胞被移植到年轻的老鼠胚胎中时,它们会恢复过去的功能并恢复活力。这些研究结果发表在该杂志上自然。通过揭示一种未被怀疑的前体细胞可塑性,他们对大脑如何自我构建提供了新的思路。从长远来看,它们为受损皮质回路的再生开辟了新的前景。

大脑皮层的回路决定了我们理解世界并与之互动的能力。皮层的多样性因此,它们组成的回路在某种程度上决定了我们思想和行为的多样性。但是这些神经元是如何产生的呢?在小鼠的每一个胚胎期在第二天转移到另一种神经元类型之前产生一种特定的神经元类型。20世纪90年代进行的研究表明,这种发展伴随着能力上的限制,似乎是为了继续前进,要忘记如何产生之前的神经元类型。

尼尔迪医学院基本神经科学部教授丹尼斯·贾巴登的实验室侧重于脑皮层的发展。最后,他的团队在科学学期间已经透露,治疗来自祖细胞的不同类型皮质神经元的连续诞生的时间模式。“这一次,我们看着这些祖细胞的潜在可塑性。是石头中祖的祖先成熟的规则吗?或者在某些情况下这些细胞可以经历时间倒带,并再次产生过去的神经元类型?”

解码祖细胞的可塑性

为了解决这些问题,研究人员将晚期小鼠胚胎的祖细胞移植到较年轻的胚胎中,就像神经科学家在上世纪90年代所做的那样,但这一次的结果相反:他们发现祖细胞可以在新环境中恢复活力。“通过使用更精确的细胞分离技术,我们能够识别起真正干细胞作用的祖细胞。一旦进入新环境,它们就会恢复活力,与未移植的祖细胞本质上相同。因此,细胞所处的环境就成了治愈青春的良药。”此外,日内瓦神经科学家确认这就是Wnt蛋白Denis Jabaudon说:“我们知道Wnt信号对保持干细胞处于未分化状态很重要,但在这里,它似乎可以通过逆转细胞成熟过程走得更远。”

然后,研究人员试图通过将年轻的祖细胞移植到更老的胚胎中来加速衰老过程,但没有成功。“让我们非常惊讶的是,我们的研究结果表明,与科学界认为的完全相反,即恢复祖先活力是不可能的,但加速它们的衰老是可能的。”我们可以暂时倒带我们的细胞,但不能快进。”

因此,能力的发展意味着能力的限制这一根深蒂固的概念不适用于这里。尽管如此,一些祖先似乎对这一复兴无动于衷,但原因仍不清楚。

皮质神经再生的证明原理

由于成人的祖细胞所剩无几,这些发现如何能用于治疗目的呢?在分化过程的最后,前体细胞变成星形胶质细胞,这种细胞类型在生命的所有年龄阶段都能保留。那么,有可能将星形胶质细胞变回祖细胞吗为了制造出一种会在事故或疾病后消失的特定类型的神经元?Denis Jabaudon解释说:“我们的工作为细胞的延展性提供了一种原理证明。尝试并理解这种现象是否可以用于再生目的将是一件有趣的事情。”


进一步探索

在大脑发育过程中,电流激发了神经元的多样性

更多信息:开发小鼠Neocortex中顶端祖细胞的时间可塑性,自然(2019)。DOI: 10.1038 / s41586 - 019 - 1515 - 6,nature.com/articles/s41586 - 019 - 1515 - 6
期刊信息: 自然

引用脑干细胞有良好的记忆力(2019年8月28日
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