NIH-Supported研究表明免疫细胞如何改变线路的发展中老鼠的大脑

研究人员发现老鼠大脑中的免疫细胞如何目标和删除未使用的大脑细胞之间的连接在正常发展。

这项研究由美国国立卫生研究院,揭示了大脑活动如何影响大脑发育,并强调了免疫系统的新发现的重要性在大脑是如何连接的,以及大脑如何形成新的连接一生中应对改变。

抗病细胞在大脑中,被称为小胶质细胞,可以修剪的数十亿神经元之间的微小的连接(或突触),大脑细胞,通过电气和化学信号传输信息。

这项新的研究表明小胶质细胞对神经元活动选择突触修剪,并显示如何修剪依赖免疫反应途径-补充系统消除突触细菌细胞或其他致病的碎片被淘汰。

这项研究是由贝丝Stevens博士,波士顿儿童医院的神经学副教授,哈佛医学院。

大脑是比它创造更多的突触保留到成年。随着大脑的发育,它经过动态变化完善电路,减少了突触连接不有很多活动,保护更强,更积极的突触。这一时期,被称为突触修剪,是大脑正常发育的一个关键部分。

科学家们没有一个清晰的理解如何选择这些突触,目标,然后修剪。然而,精确的消除未使用的突触和加强那些最需要的是正常的大脑功能所必需的。

许多儿童疾病,如弱视(可能发生在一只眼睛失明,当眼睛是偏差),各种形式的精神发育迟滞、癫痫和自闭症被认为是由于大脑发育异常。

小胶质细胞起源于骨髓和转换成一个激活状态保护身体免受感染。

活化的小胶质细胞也发现在其他疾病,从中风到阿尔茨海默氏症。它并不总是清晰的,然而,如果这些细胞导致脑细胞变性,或如果他们大脑的恢复过程的一部分。

最近几年,一些研究小组报道,活化的小胶质细胞也存在于正常的大脑。此外,最健壮的突触修剪时期有一个活化的小胶质细胞数量的增加和聚集在突触。

神经元在5月24日的报道,科学家斯蒂文博士的实验室使用视觉系统在小鼠来研究突触修剪,期间经历了健壮的改变和重塑的一个模型开发和电路是明确的和容易操作。

项目研究人员标记神经元,从眼睛到大脑的这一区域称为外侧膝状体核,或LGN,发现反应小胶质细胞中含有的部分标记神经元的突触。

他们也看到这些标记的突触材料特别发现小胶质细胞内的溶酶体,隔间负责消化外国粒子。

然后研究人员调查如果神经活动在突触的数量决定小胶质细胞目标移除。

他们使用一种药物来增加投射神经元的活动从一只眼睛,看到少突触修剪的相应的大脑区域,而未经处理的眼睛。

当他们用药物来减少活动,这导致更多的修剪与未经处理的眼睛。研究人员认为小胶质细胞选择移除基于突触的突触活动的水平。

这可能是弱视直接相关,在一只眼睛失明眼睛时,会出现偏差。儿童弱视将优先使用一只眼睛和视觉的少用眼睛恶化由于LGN突触和细胞的损失。

早期的研究表明,蛋白质参与突触附近发现补体系统在开发过程中,需要修剪。

是否使用这些相同的蛋白质小胶质细胞形成神经元连接,研究人员发现补体破坏蛋白质只有在大脑的免疫细胞。

他们的研究结果表明,这些补充蛋白质信号小胶质细胞突触修剪,和表明,免疫系统通路是适当的突触修剪的关键。

使用免疫系统”概念,小胶质细胞突触修剪通路已经很难证明,”埃德蒙Talley说,博士项目负责人在国家神经疾病和中风研究所”这个精巧细致、一丝不苟的研究证实了小胶质细胞在大脑发育的作用,可塑性和学习。”

斯蒂文博士表示,这项研究揭示了小胶质细胞在正常大脑的作用,并支持进一步调查小胶质细胞在脑疾病的作用。

“几乎每一个大脑神经退行性疾病包括几个有趣的共性,”她说。“这是越来越认识到早期突触损失是许多神经退行性疾病的特点。”