加州大学旧金山分校的研究人员发现了一种涉及星形胶质细胞的新脑回路，星形胶质细胞是一种鲜为人知的脑细胞类型，它在调节过度活跃的神经元和调节注意力和感知方面发挥着重要作用。该研究表明，神经递质去甲肾上腺素向这些星形胶质细胞发送信号，使过度活跃的神经元平静下来，从而帮助大脑在警觉状态和放松状态之间平稳过渡，这一发现可能为治疗多动症等注意力障碍提供新见解。
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鲜为人知的脑细胞如何帮助减少急性应激期间过度兴奋的神经元的活动。
周一早上看到满溢的电子邮件收件箱会让您头晕目眩。暂停片刻呼吸，你的头脑变得足够清晰，可以单独整理电子邮件。这种舒缓作用归因于最近发现的一种大脑回路，该回路涉及一种相对不为人知的脑细胞类型，即星形胶质细胞。加州大学旧金山分校的一项新研究表明，星形胶质细胞可以调谐并调节过度活跃的神经元之间的交流。
最近发表在《自然神经科学》 (Nature Neuroscience)杂志上的一篇论文详细介绍了这种新颖的大脑回路，它在调节注意力和感知方面发挥着重要作用。它可能会提供一种新方法来治疗多动症等注意力障碍，尽管对神经元的作用进行了广泛的研究，但注意力障碍尚未得到充分理解或有效控制。
科学家们发现，去甲肾上腺素是一种神经递质，可以被认为是大脑的肾上腺素，它向神经元发送一种化学信息以提高警觉性，同时向星形胶质细胞发送另一种化学信息以使过度活跃的神经元平静下来。
“当你感到震惊或不知所措时，你的大脑中会发生如此多的活动，以至于你无法接收更多信息，”生物化学和生物物理学助理教授、论文资深作者 Kira Poskanzer 博士说。研究。
在这项研究之前，人们一直认为随着大脑中去甲肾上腺素的消散，大脑活动会随着时间的推移而平静下来。
“我们已经表明，事实上，这是星形胶质细胞拉手刹，驱使大脑进入更放松的状态，”Poskanzer 说。
丢失的一块
星形胶质细胞是以网格状图案编织在大脑神经元之间的星形细胞。它们的许多星臂将单个星形胶质细胞连接到数千个突触，这些突触是神经元之间的连接。这种安排使星形胶质细胞能够窃听神经元并调节它们的信号。
这些细胞传统上被认为是神经元的简单支持细胞，但过去十年的新研究表明，星形胶质细胞对多种神经递质有反应，并可能在阿尔茨海默病等神经系统疾病中发挥关键作用。
Michael Reitman 博士是该论文的第一作者，他在进行这项研究时是 Poskanzer 实验室的一名研究生，他想知道星形胶质细胞活动是否可以解释大脑如何从去甲肾上腺素爆发中恢复过来。
“在解释我们的大脑如何从急性压力中恢复过来时，似乎缺少了一个核心部分，”雷特曼说。“附近还有这些其他细胞，它们对去甲肾上腺素敏感，可能有助于协调周围神经元的活动。”
感知守门人
该团队专注于理解感知，或大脑如何处理感官体验，这可能会因人（或任何其他动物）当时所处的状态而大不相同。
例如，如果您在室内舒舒服服地听到雷声，那声音可能看起来很放松，您的大脑甚至可能会将其排除在外。但是，如果您在远足时听到同样的声音，您的大脑可能会变得更加警觉并专注于安全。
“我们对感官刺激的感知存在这些差异，是因为我们的大脑根据我们所处的环境和状态以不同方式处理信息，”Poskanzer 说，他也是 Kavli 基础神经科学研究所的成员。
“我们的团队正试图了解在这些不同的情况下，这种处理在大脑中看起来有何不同，”她说。
完成拼图
为此，Poskanzer 和 Reitman 观察了老鼠在给予一种药物时的反应，这种药物刺激与对去甲肾上腺素有反应的相同受体。然后他们测量了老鼠瞳孔放大的程度，并观察了视觉皮层中的大脑信号。
但他们的发现似乎违反直觉：药物没有让老鼠兴奋，反而让它们放松。
Poskanzer 说：“考虑到我们现有的模型，这个结果真的没有意义，这让我们想到另一种细胞类型可能在这里很重要。” “事实证明，这两个东西在反馈电路中结合在一起。考虑到每个星形胶质细胞可以与多少个神经元交谈，这个系统使它们成为我们感知的非常重要和微妙的调节器。”
研究人员怀疑星形胶质细胞可能对大脑中的其他神经递质起着类似的作用，因为能够从一种大脑状态平稳过渡到另一种大脑状态对于生存至关重要。
Poskanzer 说：“我们没想到这个周期看起来像这样，但现在它很有意义。” “太优雅了。”
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