中国科学家发现大脑神经突触删除机制

新华社杭州4月13日电(周炜、朱涵)浙江大学医学院神经科学研究所汪浩研究员和段树民院士合作研究发现，三磷酸腺苷(ATP)可以识别大脑中不需要的神经突触，在大脑中按下“删除键”。

该研究成果12日刊登在生命科学领域知名期刊《生命科学在线》(《eLife》)上。

一个健康的成年人的大脑中约有860亿个神经元，神经元之间接触的结构称为神经突触。每个神经元会和别的神经元形成大约1000个突触。刚出生的婴孩大脑中的突触数量会随着发育不断增多，6岁时突触数量到达顶峰。此后，大脑又会通过突触删除，让这个数量降低并维持在一个比较稳定的水平。

“大脑像个复杂而精致的花园，花园里的园艺草木需要被修剪，大脑里冗余的突触也需要被删除。”汪浩说，成人的大脑每天都会生成和删除大量突触，是一种常态化的生理机制。

此前的研究发现，大脑中的星形胶质细胞和小胶质细胞，可以像清道夫一样，通过吞噬和降解删除不需要的神经突触。此外，星形胶质细胞内的钙离子浓度的升高，对星形胶质细胞行使功能起到至关重要的作用。

汪浩介绍，研究团队在转基因小鼠体内敲除了一个基因，使得小鼠大脑星形胶质细胞的钙离子无法升高，于是很多本该被删除掉的突触都被保留了下来。研究人员在突触过剩的小鼠大脑里补充ATP后，突触删除过程得到了恢复。

研究团队发现，胶质细胞的工作原理是释放出ATP，ATP是生物体内最直接的能量来源，它同时也作为一种化学信号分子，激活了突触的删除机制。

“神经突触是我们记忆存储的载体，突触的生成和删除也构成了我们大脑可塑性的基础，突触过剩肯定不是一件好事。”汪浩说，突触删除异常被认为与自闭症和精神分裂症有关，突触删除机制的研究将为这些疾病的治疗提供启发。