隨著新學年的到來,讓學生精力充沛,迎接新的學習挑戰,這一點至關重要。然而,過度刺激的孩子會給課堂帶來破壞。大腦中的情況也非常相似,細胞必須保持活躍,但要以有序的方式來執行許多重要的任務,過度刺激的腦細胞會產生不良影響。
如果太多興奮性細胞同時開始發射,過度興奮會蔓延到整個神經網絡,導致癲癇活動。因此,抑制性細胞抑制了興奮,以維持大腦的平衡。
如今,格萊斯頓研究所(Gladstone Institutes)的研究人員發現,降低蛋白質tau的水平(它因在阿爾茨海默病和其他神經退行性疾病中的作用而聞名)會改變興奮性和抑制性細胞的方式,使大腦更難爆發出過度興奮的情況。
研究人員表示,癲癇可能與許多腦部疾病有關,包括阿爾茨海默病和自閉癥。以前在小鼠模型中顯示,降低tau水平使大腦對各種原因的癲癇有更大的抵抗力。最近的研究結果揭示了tau蛋白的減少,如何影響參與創造異常網絡活動的不同類型腦細胞。
保持興奮性和抑制性細胞活動之間的平衡對于正確大腦處理信息、適當控制運動和感知事物真實情況至關重要,而不是以一種扭曲的方式。
研究團隊發現,降低tau水平對興奮性和抑制性細胞都有影響,但方式不同。缺乏tau的興奮性神經元不那么容易發射,而缺乏tau的抑制性神經元則更容易受到刺激而發射。
這些影響共同降低了大腦網絡中的興奮-抑制比率,抵消了導致該比率異常增加的疾病。回到學生的例子,減少tau的神經效應相當于使學生不那么暴躁,教師更有效地監督他們。
在這項新研究中獲得的見解可能有助于指導新型療法的開發,這些療法以tau為目標,作為減少一系列神經和精神疾病中異常大腦活動的一種方式。
題為Tau reduction affects excitatory and inhibitory neurons differently, reduces excitation/inhibition ratios, and counteracts network hypersynchrony的相關研究論文發表在《細胞報告》(Cell Reports)雜志上。
前瞻經濟學人APP資訊組
原文論文:
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)01322-X