Cell Reports：保持大脑的平衡

　　

   

   

图片:由Lennart Mucke领导的一个研究小组展示了如何减少tau蛋白可以防止与阿尔茨海默病、自闭症和癫痫相关的异常大脑活动。

图片来源:Michael Short/Gladstone Institutes

随着新学年的到来，我们都认识到让学生充满活力的重要性。然而，我们也知道，过度刺激的孩子可能会对教室造成严重破坏，让老师试图重新控制他们的小组。这种情况在大脑中也非常相似，那里的细胞必须保持活跃——但必须以一种有秩序的方式——来执行它们的许多重要任务。

如果太多的兴奋细胞(这个比喻中的学生)同时开始兴奋，过度兴奋可能会扩散到整个神经网络(教室)，导致癫痫活动。因此，抑制细胞(教师)抑制兴奋以维持大脑的平衡。

现在，格莱斯顿研究所(Gladstone Institutes)的研究人员发现，tau蛋白(以其在阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病中的作用而闻名)的水平降低，会改变兴奋性和抑制性细胞，使大脑更难因过度兴奋而爆发。

Gladstone神经疾病研究所所长、发表在《细胞报告》(Cell Reports)杂志上的这项新研究的资深作者Lennart Mucke医学博士说:“癫痫可能与许多大脑疾病有关，包括阿尔茨海默病和自闭症。”“我们之前在小鼠模型中表明，降低tau蛋白水平可以使大脑对各种原因的癫痫更有抵抗力，但我们对其潜在机制感到困惑。我们最近的发现揭示了tau蛋白的减少是如何影响不同类型的脑细胞的，这些脑细胞参与了不正常的网络活动。”

保持兴奋细胞和抑制细胞活动之间的平衡至关重要，这样大脑才能处理信息，适当地控制运动，并以真实的方式感知事物，而不是以扭曲的方式。

“我们感兴趣的这些疾病有一个共同点，那就是它们会导致大脑中的兴奋抑制失衡，”Mucke说，他也是Joseph B. Martin杰出神经科学教授和加州大学旧金山分校的神经学教授。

Mucke和他的团队发现，降低tau蛋白水平对兴奋性和抑制性细胞都有影响，但方式不同。他们发现，缺乏tau蛋白的兴奋性神经元不太容易激发，而缺乏tau蛋白的抑制性神经元更容易激发。

总之，这些影响降低了大脑网络中的兴奋-抑制比率，抵消了导致该比率异常增加的疾病。回到课堂上的例子，减少tau蛋白对神经的影响相当于让学生变得不那么粗暴，让老师更有效地监督他们。

就像在教室里保持平静有助于学习一样，减少tau蛋白对大脑网络的镇定作用可能会提高大脑执行其功能的能力，尤其是当平静被疾病扰乱时。在这项新研究中获得的见解可以帮助指导新疗法的发展，将tau蛋白作为一种减少一系列神经和精神疾病中异常大脑活动的方法。

DOI

10.1016 / j.celrep.2021.109855

文章标题

Tau reduction affects excitatory and inhibitory neurons differently, reduces excitation/inhibition ratios, and counteracts network hypersynchrony