科学家发现了掌控攻击性的神经胶质

【字体: 时间:2023年12月08日 来源:AAAS

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  虽然愤怒和攻击是许多物种的本能行为,但不控制这些情绪会导致冲突和暴力。在最近的一项研究中,日本东北大学(Tohoku University)的研究人员证明,小脑中神经元与神经胶质的相互作用决定了小鼠表现出的攻击程度。这表明,未来的治疗方法可以调节小脑的神经胶质活动,以帮助减少不必要的攻击。

  

攻击性通常被认为是一种消极情绪。不受控制的侵略可能导致冲突、暴力和对个人和社会的负面后果。然而,这并不意味着侵略没有作用。这是许多物种的一种本能行为,可能是生存所必需的。关键是管理和引导攻击性。

在最近的一项小鼠研究中,日本东北大学的研究人员证明,小脑中的神经元与神经胶质的相互作用决定了攻击性的基调,这表明未来的治疗方法可能依赖于调节那里的神经胶质活动来控制愤怒和攻击性。

研究结果详细发表在2023年11月24日的《Neuroscience Research》杂志上。

科学家们最近认识到小脑在社会认知等非运动功能中的作用。自闭症谱系障碍和精神分裂症可能出现小脑功能障碍,导致社会交往困难。特别是,据报道,小脑的一个区域,被称为蠕虫,与人类的攻击性有关。因此,研究人员调查了小脑蚓中的伯格曼神经胶质细胞调节小鼠攻击量的可能性。

“大脑中的细胞可以分为神经元和神经胶质,尽管神经胶质占据了大脑的大约一半,但它们在大脑信息处理、可塑性和健康方面的参与一直是一个谜,”日本东北大学超级网络大脑生理学实验室的Ko Matsui教授说,他领导了这项研究。“我们新创建的纤维光度法为理解神经胶质的生理学提供了一个途径。”

Matsui和他的同事采用了常驻-闯入模型,一只小鼠(闯入者)进入另一只小鼠(常驻者)的领地。当不熟悉的雄鼠进入笼子时,很常见的是,在原有的雄鼠和入侵者之间会爆发一系列的战斗。每一轮战斗持续大约10秒,这些回合以大约每分钟一次的频率重复进行。居民和入侵者的优势和劣势在每个战斗回合中动态地转换。

纤维光度法显示,小脑胶质细胞内Ca2+水平分别随战斗的优势或劣势而降低或增加。当战斗结束时,研究人员在小脑中观察到4到6赫兹的θ波段局部场电位,同时神经胶质中Ca2+水平持续增加。光遗传刺激小脑胶质细胞诱导θ波带的出现,导致战斗提前破裂。

神经胶质细胞已经被证明可以控制大脑中局部的离子和代谢环境,并释放可以影响附近神经元活动的递质。本研究结果提示,theta波段小脑神经元活动受Bergmann胶质细胞活动的调节,从而证明小脑胶质细胞在小鼠的攻击行为中起调节作用。

首席研究员Yuki Asano说,未来的愤怒管理策略和过度攻击和暴力行为的临床控制可能通过开发一种调节小脑神经胶质活动的治疗策略来实现。“想象一个没有社会冲突的世界。通过利用小脑神经胶质的先天能力来控制侵略,和平的未来可能成为现实。”


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