Science：來自底板神經元的信號傳遞誘導新皮質神經元經歷形態變化

在一項新的研究中，來自日本幾家研究機構的研究人員在哺乳動物中發現發育中的新皮質神經元經歷從多極形態到雙極形態的形態轉變，而且這種形態轉變至少部分是由於大腦發育期間的神經元遷移信號傳遞。相關研究結果發表在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期刊上發表了一篇標題為「Whispering neurons fuel cortical highways」的評論類型論文。

圖片來自CC0 Public Domain。

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

這些研究人員報道，他們發現底板神經元（sub-plate neuron）實際上將它們的神經突（neurite, 也稱作軸突）向多極神經元表面上的谷氨酸能突觸（glutamatergic synapse）延伸，觸發信號傳遞並引起這些多極神經元經歷形態變化而呈現出雙極形態。他們指出，轉換到雙極形態導致神經元更加定向地傳遞信號，並且能夠更快地遷移。

但正如Schinder和Lanuza指出的那樣，底板神經元延伸和信號傳遞是否是誘導這種形態變化的唯一因素是仍不清楚的。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。

參考資料：

Chiaki Ohtaka-Maruyama, Mayumi Okamoto, Kentaro Endo et al. Synaptic transmission from subplate neurons controls radial migration of neocortical neurons. Science, 20 Apr 2018, 360(6386):313-317, doi:10.1126/science.aar2866

Alejandro F. Schinder, Guillermo M. Lanuza. Whispering neurons fuel cortical highways. Science, 20 Apr 2018, 360(6386):265-266, doi:10.1126/science.aat4587

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