神經元十字路口：解碼大腦發(fā)育

研究揭示了蛋白質如何引導神經細胞前體轉變?yōu)閷ｉT的神經元。

大腦發(fā)育是一個高度協(xié)調的過程，涉及許多并行和連續(xù)的步驟。其中許多步驟取決于特定基因的激活。馬克斯·普朗克生物智能研究所的 Christian Mayer 領導的團隊發(fā)現(xiàn)，一種名為 MEIS2 的蛋白質在此過程中發(fā)揮著至關重要的作用：它激活形成抑制性投射神經元所需的基因。這些神經元對于運動控制和決策至關重要。嚴重智力障礙患者的 MEIS2 突變被發(fā)現(xiàn)會破壞這些過程。這項研究為大腦發(fā)育和基因突變的后果提供了寶貴的見解。

神經細胞發(fā)育

神經細胞是交織的家庭關系的一個典型例子。形成大腦的特殊細胞有數(shù)百種不同類型，所有這些細胞都是由一組有限的廣義祖細胞(它們的不成熟的“父母”)發(fā)育而來。在發(fā)育過程中，單個祖細胞中僅激活一組特定的基因。激活基因的精確時間和組合決定了細胞將采取的發(fā)育路徑。在某些情況下，表面上相同的前體細胞發(fā)育成截然不同的神經元。在其他情況下，不同的前體細胞會產生相同的神經細胞類型。

其復雜性令人震驚，并且在實驗室中不容易解開。盡管如此，克里斯蒂安·梅耶爾和他的團隊還是開始這樣做。他們與慕尼黑和馬德里的同事一起，為我們對神經元發(fā)育的理解添加了另一個拼圖。

抑制細胞關系

科學家們研究了產生神經遞質 GABA 的抑制性神經元的形成，眾所周知，GABA 細胞表現(xiàn)出廣泛的多樣性。在成人大腦中，抑制性神經元可以局部起作用，也可以將長距離軸突延伸到遠程大腦區(qū)域。局部連接的“中間神經元”是皮質回路的一個組成部分，相互連接皮質神經元。另一方面，遠程“投射神經元”主要分布在皮質下區(qū)域。它們有助于激發(fā)行為、獎勵學習和決策。中間神經元和投射神經元這兩種類型都起源于發(fā)育中大腦的同一區(qū)域。從這里，新生神經元遷移到它們在大腦中的最終位置。

Christian Mayer 和他的團隊使用條形碼方法追蹤前體細胞和年輕抑制性神經元之間的家族關系。他們發(fā)現(xiàn)，當前體細胞“決定”是否應該轉變?yōu)橹虚g神經元或投射神經元時，一種名為 MEIS2 的蛋白質發(fā)揮著重要作用：MEIS2 協(xié)助細胞機制激活前體細胞轉變?yōu)橥渡渖窠浽璧幕?。投射神經元?/p>

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