NYU专家发现“起博器”神经元的新功能

　　 

生物通报道：最近，纽约大学的一项研究揭示出了调节果蝇生理节奏行为的神经元的一个新功能。这种叫做“起博器”神经元的细胞含有一个控制24小时活动节律的分子时钟——就如同人类和其他生物的生物钟一样。在刊登在1月20日的Neuron杂志上的文章中，研究人员报道说这种起博器神经元确实能传送信号并且是迅速活动所必须的。这一发现表明研究人员有可能找出能够用于对付睡眠疾病和时差反应的基因。

先前已经知道起博器神经元（生物通注：pacemaker neuron）能接受视觉信号来设置它们的分子时钟，但是研究人员一直没有找到任何证据证明它们能够像其他神经元一样传送信息给靶标细胞。在新的研究中，研究人员研究了起博器神经元在协助果蝇幼虫避过光线中起到的作用。果蝇经常被用于生物学研究，而果蝇幼虫通常避光取食。和成虫果蝇不同，果蝇幼虫只有一个收集光线的结构——Bolwig’s Organ。这个器官能够感觉环境中光的量并将这个信息传递给起博器神经元以设置它们的分子时钟。

实验中，研究人员将果蝇的幼虫放置在一半暗一半有光照的培养皿的中间。正常的幼虫本能地集中在黑暗的一边。但是，当幼虫的起博器神经元发生故障时，它们就表现的像是没有感光器官的幼虫那样并且在培养皿的两边都出现幼虫。

进一步的研究表明除了传递光信号外，起博器神经元还能够调节幼虫对光的敏感性并产生一个生理节律。实验表明果蝇在黎明时分对光最敏感，而在黄昏时敏感性最低。

这项研究表明起博器神经元的功能远比人们想象的多。它们不仅能将光信号传递给靶标细胞，而且还能够充当滤光器利用分子时钟来调节传递信号的强度。由于果蝇与哺乳动物的分子时钟的相似性，所以在果蝇中找到的生物钟基因在人类中也可能找到对应物，并因此可用来治疗睡眠疾病和时差反应。