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找到大腦發育的最佳點

2024-07-03科學

並非大腦中的所有東西都註定要持續下去。當我們的大腦組裝時,必須在正確的時間和地點建立或拆除數萬億個神經連線。否則,自閉癥等疾病的種子就會生根發芽。 冷泉港實驗室 助理教授蓋布瑞·普切隆研究大腦在生命早期是如何連線的。透過這樣做,她希望找到各種腦功能障礙的根源和治療它們的新方法。

在一項新的研究中,Pouchelon和她的團隊將註意力集中在一個稱為修剪的過程上。這是大腦消除神經元之間不必要的連線的時候。修剪持久的連線是相對眾所周知的。Pouchelon的團隊專註於特殊的早期連線,這些連線被切斷,為成熟大腦中的持久回路讓路。雖然是暫時的,但這些早期連線可能在塑造發育中的大腦回路中發揮關鍵作用。

Pouchelon的實驗室現在發現,一種名為mGluR1的受體蛋白有助於調節小鼠大腦中這些臨時連線的時間。她的團隊發現,如果沒有mGluR1,神經連線會在大腦區域停留太久,而大腦區域透過胡須控制和處理觸摸。當感覺回路不能正常成熟時,小鼠表現出非典型行為。例如,它們不會像其他老鼠那樣用後腿站立並嗅聞周圍。

重要的是,研究小組指出,電路發育的這一關鍵步驟發生在出生後的第一周。「受體的工作方式似乎與成年期所描述的不同,」Pouchelon說。她解釋道:

「在神經發育障礙的背景下,這意味著當我們試圖針對發育缺陷時,我們可以在發育的不同階段產生完全不同的治療效果。

Pouchelon的團隊希望他們的發現可以作為設計未來治療早期腦功能障礙的治療方法的指南。「大腦是一台奇妙的機器,它的工作是適應,」Pouchelon實驗室的博士後Dimitri Dumontier說,他共同領導了這項研究。「因此,當你研究成人甚至青少年的神經發育障礙時,很難確定哪些機制導致了這些癥狀。這就是為什麽了解大腦發育的早期裏程碑是關鍵。

希望透過弄清楚大腦是如何成熟的,科學家們可以盡早挽救這一過程。這可能有助於預防神經系統疾病的癥狀,例如孤獨癥從一開始出現。畢竟,這個世界很難按原樣導航。有朝一日,Pouchelon和Dumontier的工作可以幫助無數年輕人的生活更輕松。

關於冷泉港實驗室

冷泉港實驗室成立於 1890 年,透過癌癥、神經科學、植物生物學和定量生物學等計畫塑造了當代生物醫學研究和教育。這個私人非營利性實驗室擁有八位諾貝爾獎獲得者,擁有 1,000 名員工,其中包括 600 名科學家、學生和技術人員。