成年后新生的神经细胞一样有效（图）

生物通报道：哺乳动物脑细胞出现于神经系统发育早期，但某些特定部位如海马体（hippocampus），在成熟后也能产生神经元。这些成年以后生成的细胞（“adult-born”cells）与周围的其它脑细胞是怎样建立联系的？它们与胚胎时期出现的细胞（“pup-born” cells）相似吗？Alejandro Schinder及其同事，对比了两种神经元在大脑回路（brain circuits）中的功能。

　　

生物通报道：哺乳动物脑细胞出现于神经系统发育早期，但某些特定部位如海马体（hippocampus），在成熟后也能产生神经元。海马体是大脑负责记忆和空间识别的区域。海马体中的细胞，特别是齿状颗粒细胞(dentate granule cell，DGC)能够终身产生。

这些成年以后生成的细胞（“adult-born”cells）与周围的其它脑细胞是怎样建立联系的？它们与胚胎时期出现的细胞（“pup-born” cells）相似吗？研究人员希望通过弄清这些，利用相似的原理“哄骗”成年后不能再生的其它脑细胞新生，恢复外伤或退行性疾病丧失的脑功能。为了寻找adult-born海马体神经元与大脑发育过程中形成的成熟神经元之间的差异，Alejandro Schinder及其同事，对比了两种神经元在大脑回路（brain circuits）中的功能。

研究人员设计出一种实验方案，在包含两种神经元的大脑区域将pup-born神经元和adult-born神经元区分开来。他们利用反转录病毒将绿色荧光蛋白引入到发育中的神经元，将红色荧光蛋白引入成年小鼠的大脑。这样，pup-born神经元携带绿色荧光蛋白，adult-born神经元携带红色荧光蛋白，在大脑切片中很容易区分。

接下来研究人员探索连接是怎样形成的。他们观察连接海马体和内嗅皮层（entorhinal cortex，与记忆相关的另一个大脑区域）的谷氨酸盐（glutamatergic ，兴奋性）神经递质。当刺激从新（大脑）皮层（neocortex）向海马体传送兴奋信号时，唤起pup-born神经元和adult-born神经元相似的反应；并且两种细胞对于刺激的反应具有相同的动力学特征，说明它们的神经突触可塑性（synaptic plasticity）能力是相似的。另外，研究人员观察从内部神经元（interneurons）向海马体神经元树突棘释放的GABAergic (抑制) 神经递质，发现pup-born神经元 和adult-born神经元反应的频率、振幅以及动力参数都是相似的。

这些说明pup-born神经元和adult-born神经元对于传入的兴奋性刺激和抑制性刺激的反应都是相同的。接下来研究人员开始关注两种细胞整合各种传入的信、产生锋电位(spike)的机制。峰电位会随着神经元的不同而不同，但是这两种神经元的峰电位没有明显差异，进一步支持了早期的推测：adult-born神经元和pup-born神经元功能本质上是相似的。

假如adult-born神经元和pup-born神经元功能真的相似，那么至少部分adult-born神经元所建立的连接与pup-born神经元所建立的连接是难以区分的，这对修复受损或者恶化的脑组织带来了新的曙光。（生物通记者 子元）

参考：Laplagne DA, Espo´ sito MS, Piatti VC, Morgenstern NA, Zhao C, et al. (2006) Functional convergence of neurons generated in the developing and adult hippocampus. PLoS Biol 4(12): e409. DOI: 10.1371/journal.pbio.0040409.