來自底板神經(jīng)元的信號傳遞誘導新皮質(zhì)神經(jīng)元經(jīng)歷形態(tài)變化

在一項新的研究中，來自日本幾家研究機構(gòu)的研究人員在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)發(fā)育中的新皮質(zhì)神經(jīng)元經(jīng)歷從多極形態(tài)到雙極形態(tài)的形態(tài)轉(zhuǎn)變，而且這種形態(tài)轉(zhuǎn)變至少部分是由于大腦發(fā)育期間的神經(jīng)元遷移信號傳遞。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年4月20日的Science期刊上，論文標題為“Synaptic transmission from subplate neurons controls radial migration of neocortical neurons”。Alejandro F. Schinder和Guillermo M. Lanuza針對這項研究在同期Science期刊上發(fā)表了一篇標題為“Whispering neurons fuel cortical highways”的評論類型論文。

正如這些研究人員所指出的那樣，哺乳動物新皮質(zhì)是自然界中最復雜的組裝物之一---它是大腦皮質(zhì)的一部分，并且在認知和處理來自感官的信息中起著重要作用。新皮質(zhì)的發(fā)育同樣也是比較復雜的，這是因為它在神經(jīng)元層中發(fā)育。之前的研究已表明在新皮質(zhì)的早期發(fā)育過程中，在腦室區(qū)（ventricular zone）產(chǎn)生的興奮性神經(jīng)元向皮質(zhì)板（cortical plate, 覆蓋著大腦的灰質(zhì)層，由纖維和神經(jīng)細胞構(gòu)成）遷移。其他研究也已揭示出神經(jīng)元的形狀在遷移期間實際上發(fā)生變化：從多極形態(tài)轉(zhuǎn)換到雙極形態(tài)。但是這個過程是如何發(fā)生的一直是一個謎。在這項新的研究中，這些研究人員利用組織化學方法、成像技術(shù)和微陣列分析來研究小鼠的早期新皮質(zhì)發(fā)育。

這些研究人員報道，他們發(fā)現(xiàn)底板神經(jīng)元（sub-plate neuron）實際上將它們的神經(jīng)突（neurite, 也稱作軸突）向多極神經(jīng)元表面上的谷氨酸能突觸（glutamatergic synapse）延伸，觸發(fā)信號傳遞并引起這些多極神經(jīng)元經(jīng)歷形態(tài)變化而呈現(xiàn)出雙極形態(tài)。他們指出，轉(zhuǎn)換到雙極形態(tài)導致神經(jīng)元更加定向地傳遞信號，并且能夠更快地遷移。

但正如Schinder和Lanuza指出的那樣，底板神經(jīng)元延伸和信號傳遞是否是誘導這種形態(tài)變化的**因素是仍不清楚的。還需要開展更多的研究來觀察是否有其他參與者參與其中。