对出生后不久的大脑发育的研究结果可能会为早期生活事件如何影响大脑的接线模式提供新的见解，这些模式在以后的生活中可能表现为疾病，特别是精神分裂症、癫痫和自闭症等疾病。

马克斯普朗克佛罗里达神经科学研究所的科学家们对小鼠进行了这项研究，重点关注吊灯细胞(ChC)(大脑皮质部分的一种抑制性神经元)和胆碱能系统的神经元(监测神经系统的系统之一)。环境和内部状态，并向大脑的其他部分发送信号以触发记忆和适当的行为。

结果表明，调节细胞释放神经递质乙酰胆碱会启动皮质吊灯细胞上轴突的分支或树枝化，轴突是传递信息的神经细胞体的细长延伸。这种树状结构决定了皮层中的细胞利用抑制效应来对抗其他细胞兴奋的工作的效率。

研究小组声称，这项研究首次表明这两种类型的细胞在大脑发育的早期就进行了交流。虽然关于这种细胞相互作用对出生后大脑的影响还有很多东西需要了解，但这些结果可能有助于更好地了解成人神经系统疾病与早期生命事件之间的关系。

“众所周知，异常的早期生活经历会影响孩子未来的感觉和行为，”现任俄亥俄州立大学医学院病理学副教授的HirokiTaniguchi博士说。“这一发现可能有助于解释这种机制。”谷口继续说道，这项研究为大脑发育和大脑病理学提供了新的见解。“在发育过程中，根据动物的经验，这种调节系统的活动可能会发生变化，相应地，皮质电路的接线也会发生变化。

谷口在马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所担任研究员期间，与安德烈·斯坦内克博士和麦克莱恩·博尔顿博士一起完成了这项工作。谷口是该团队论文的资深作者，该论文发表在《科学进展》上，题为“发育中的产后新皮质中抑制性网络树状化的神经调节控制”。

作者写道，皮质的正常运作需要神经回路的精确组装，其中包括兴奋性锥体神经元(PN)和抑制性中间神经元(IN)。“皮质回路发育的一个显着特征是它依赖于产后早期的感官刺激经历以及环境/社会事件。”

新报道的研究专门研究了吊灯细胞与皮质神经元之间的关系。“到目前为止，这两种类型的细胞都已在成体功能或调节的背景下进行了单独研究，”谷口说。“胆碱能神经元在大脑线路中的发育作用仍然知之甚少。”

枝形吊灯细胞因分支末端喷射信号传输突触(称为突触盒)而得名，类似于传统枝形吊灯的蜡烛，这种模式使它们能够一次对数百个细胞进行抑制控制。

“这些细胞具有输出控制，”第一作者Steinecke说，他现在在德国NeuwayPharma工作。“吊灯细胞可以抑制兴奋细胞，并告诉它们还没有准备好发射。作为抑制性细胞，枝形吊灯细胞被认为可以调节放电波，这很重要，因为这些波包含在大脑中远距离传输的信息。”

之前的尸检研究表明，精神分裂症患者大脑中位于吊灯细胞轴突末端的突触末梢似乎减少了。斯坦内克说：“轴突‘乔木’的减少表明它们与下游目标的连接减少了，而且连接本身也发生了改变，不能很好地发挥作用。”

在他们新报告的研究中，该团队使用了两种技术来观察小鼠早期大脑发育过程中的吊灯细胞：基因靶向并使用染料来标记和检测分化为吊灯细胞的细胞，以及在不久后将基因操纵的细胞移植回动物体内。诞生。谷口说：“这使我们能够观察大脑发育的情况，并操纵条件来测试其机制。”

研究人员首先观察了枝形吊灯细胞轴突如何发育其分支结构，并指出轴突中出现的小突起是分支发芽的第一个迹象。他们还确定了启动发芽过程所需的化学物质——神经递质乙酰胆碱(ACh)，它由胆碱能系统细胞释放。

通过一系列实验证实了远处细胞类型之间的相互作用，他们发现敲除与乙酰胆碱结合的受体并降低胆碱能神经元的活性会减少分支发育，并使胆碱能神经元更有可能放电导致更广泛的分支。研究小组指出：“我们的研究结果表明，ChC轴突树状化的程度根据BF[基底前脑]胆碱能神经元活动的水平而双向改变，这表明皮质下胆碱能系统有可能在产后早期阶段逐步调整ChC的布线。”。“因此，胆碱能系统调节发育中的新皮质的抑制网络树枝化，并可能根据早期生活经历调整皮质回路特性。”

“关键是我们之前并不知道神经调节系统如何调节皮质回路，而这两者都与脑部疾病有关，”谷口说。“既然我们发现胆碱能神经元可以远程影响皮质回路的发育，特别是皮质抑制信号，那么问题是什么样的环境或情绪状态的变化可以影响皮质抑制物的发育?下一步我们可能想看看能否找到一个链接。”

胆碱能信号传导和ChC线路的紊乱与多种脑部疾病有关，例如精神分裂症、癫痫和注意力缺陷多动障碍，”研究小组进一步指出。“我们发现胆碱能系统调节ChC轴突树枝状化，这为这两种缺陷之间提供了潜在的联系……胆碱能信号传导和ChC线路的干扰与多种脑部疾病有关，例如精神分裂症、癫痫和注意力缺陷多动障碍。”虽然他们承认尚不清楚胆碱能系统是否普遍影响抑制性神经元轴突树枝化，但他们表示，“……我们的结果提供了这样一种观点，即胆碱能信号传导的病理条件可能导致抑制回路的异常形成。”因此，

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标签：细胞皮质大脑