神经突触“大声叫喊”以传递远距离信号

　　

如果你远离一个争论的群体，你如何使自己的声音被听见呢？如果你是神经突触，如人类一样，你会大声叫喊的。即将在9月出版的《Nature Neuroscience》上发表的一篇研究论文回答了这一困扰神经科学家数十年的问题：由远离细胞体的神经突触传递的信息是如何使自己在较近的各轴突传入的各种信息中显现出来？它们在穿越细胞的传递过程中信号一定会减弱的。

神经元通过细胞体周围伸展出的长轴突接受从其它神经元传来的信号。不考虑自身的信号，神经元只有在细胞体接受并积累一定域值水平的轴突传入信息之后才发生兴奋。最近的研究发现远距离的突触确实接受有用的信号，但具体如何发生的并不清楚。

神经科学家Jeffrey Magee（路易斯安那州州立大学医学中心）和Erik Cook（贝勒医学院）假设远距离的突触“说话声音更大”，刺激局部突触并对神经元兴奋状态下的情况进行了研究。当神经元发生兴奋时，产生的信号通过一个由于离子通过外膜进出细胞形成的电流传递给细胞体。当研究者测定这种电流时，发现更远的突触传递更强的信号。当信号传到细胞体时，那些经长距离传递的信号与那些最初在附近产生的信号强度相当。

贝勒医学院的Daniel Johnston认为：“这项发现将打开一个全新的领域。神经科学家将希望得知细胞是如何知道在更远的地方形成更强大的突触的，以及电流梯度是如何产生的。”

Magee解释道有许多可能的机制可以解释来自远距离的突触产生更强信号的现象。一种可能是临近的细胞在与远端突触进行信号交流时传递了更多的化学神经介质，尽管目前并不知道这些神经元是如何实现这样做的。另一种解释是，在接受信息的轴突中，远距离突触可能更大，分布有更多检测输入信号的受体。Magee希望通过使用一种电子显微照相术来观察是否远端突触较离细胞体更近的突触延伸至更大的区域。

摘译自8月25日出版的《Science》