科学家发现新证据颠覆小脑细胞连接理论

日期： 2023年08月22日　09:24 来源：科技部生物中心 　　

小脑Purkinje细胞是小脑中唯一能够传出冲动的神经元。目前小脑功能理论普遍认为，每个Purkinje细胞有一个初级树突从细胞体分支出来，连接一个攀爬纤维，形成高度保守的一对一关系。但芝加哥大学研究团队提供了颠覆性新证据，发现95%以上的人类Purkinje细胞具有多个初级树突分支，对应连接多个攀爬纤维，而在小鼠中具有多个分支的细胞较少，约有25%。相关文章“Climbing fiber multi-innervation of mouse Purkinje dendrites with arborization common to human”近期在《Science》期刊发表。　　

研究人员通过侵入式束路追踪技术、免疫标记和体外电生理学发现，人类小脑中几乎所有的Purkinje细胞都具有多个初级树突分支。研究人员借助体内双光子钙成像技术发现，小鼠睡眠状态下测试单个胡须分别摆动时，Purkinje细胞不同初级树突分支的活动情况不同，证明单个攀爬纤维可以从单个胡须向单个初级树突分支发出信号，即初级树突分支可以独立激活，对来自环境的不同刺激做出反应。之后研究人员通过施加声、光刺激测试意识清醒的小鼠，发现Purkinje细胞的不同初级树突分支对声、光刺激的响应情况存在差异，证实了两种攀爬纤维输入将具有不同的功能目的，代表不同的信息。　　

已有研究表明，Purkinje细胞初级树突分支与攀爬纤维的连接可能与小脑共济失调、自闭症等疾病有关。这项新的研究发现能够帮助科学家进一步了解小脑Purkinje细胞的生物结构，有望为相关疾病治疗提供新的思路。　　

注：此研究成果摘自《Science》，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。