神经元-神经胶质超网络之间的信号耦合可能导致记忆形成的改善

日本东北大学(Tohoku University)的科学家发现，神经元和神经胶质回路在大脑内形成了一个松散耦合的超级网络。神经元中代谢谷氨酸受体的激活很大程度上受胶质细胞状态的影响。因此，人工控制神经胶质状态可能被用来增强大脑的记忆功能。

调查结果详细载于生理学杂志。

虽然神经胶质细胞占了一半以上大脑，它们被认为是粘合剂——仅仅是填补神经元之间的缝隙。然而，最近的研究表明，胶质细胞内离子的浓度，如钙和质子，可以随时间波动。

“神经胶质细胞似乎具有编码信息的能力，”日本东北大学超级网络大脑生理学实验室的教授松井子说，他领导了这项研究。“然而，神经胶质回路中编码的附加层信号的作用一直是个谜。”

Kaoru Beppu博士、Matsui博士和他们的团队在小鼠的急性脑切片上使用膜片钳电生理学技术，发现小脑的胶质细胞对神经元突触释放的兴奋性递质谷氨酸反应。然后胶质细胞释放额外的谷氨酸作为回报。因此，这些胶质细胞有效地发挥了兴奋性信号放大器的作用。

胶质细胞释放的额外谷氨酸有效地激活代谢谷氨酸浦肯野神经元上的受体——小脑运动学习所必需的。前馈激励的量受胶质细胞内pH值的控制。

松井说:“根据我们的心理状态，同样的经历可能会成为持久的记忆，也可能会消失。”“有可能神经胶质细胞在经历时的pH值对记忆的形成有关键作用。”

在这项研究中，感光蛋白在胶质细胞中被基因表达，以随意控制其pH值。这种光遗传学技术很难应用于人类患者。虽然这需要很长时间临床使用我们可以想象，未来的治疗策略是针对特定目标设计的神经胶质细胞来控制pH值，以增强记忆，治疗痴呆。”松井补充说。

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