神经可塑性“软骨”很重要

神经元很重要，但它们不是一切。事实上，是“软骨”，一种叫做硫酸软骨素的细胞外基质分子簇的形式，位于神经细胞外，起着至关重要的作用。

　　

神经元很重要，但它们不是一切。事实上，正是“软骨”，以细胞外基质分子簇的形式存在于神经细胞外部，被称为硫酸软骨素，在大脑获取和存储信息的能力中起着至关重要的作用。

发表在《细胞报告》(Cell Reports)上的一项研究描述了大脑可塑性的一种新机制，即神经连接如何响应外部刺激而发生变化。

这项工作源于哈佛医学院、特伦托大学和马格德堡的德国神经退行性疾病中心(DZNE)之间的合作。

“感官技能和理解周围环境的能力取决于大脑的活动，大脑使我们能够感知和处理来自外部世界的刺激。通过我们的大脑，我们能够获取和存储新信息，并记住我们已经获得的信息，”Yuri Bozzi和Gabriele Chelini说。“这种令人着迷的现象之所以成为可能，是因为大脑有能力不断改变神经元连接(突触)的结构和有效性，以响应外部刺激。这种能力被称为突触可塑性。了解突触修饰是如何发生的，以及它们如何影响学习和记忆，是神经科学的巨大挑战之一。”

Yuri Bozzi是特伦托大学的教授和资深作者之一。Gabriele Chelini是这项研究的第一作者。Chelini于2017年开始在Sabina Berretta(波士顿麦克莱恩医院和哈佛医学院)实验室担任博士后，并在Trento大学Bozzi实验室担任博士后期间完成了该科学出版物。

这项研究的核心是硫酸软骨素，这种分子以其在关节中的作用而闻名，它在大脑可塑性中也起着至关重要的作用，是大脑细胞外基质的一个组成部分，最初是由Alexander Dityatev博士的团队在2001年发现的。

2007年，日本的一项研究描述了硫酸软骨素簇的存在，它们呈圆形，似乎随机地分散在大脑中。然而，这项工作被遗忘了，直到Sabina Berretta的转化神经科学实验室将这些结构重新引起科学界的注意，并将它们重新命名为CS-6簇(来自确定其精确分子组成的硫酸软骨素-6)，并展示了这些结构如何与神经胶质细胞相关，并在精神病患者的大脑中严重减少。

然后在2017年，Gabriele Chelini在Berretta的实验室新聘，他的任务是揭示这些集群的功能。

“首先，我们详细探索了这些结构，以非常高的分辨率将它们可视化。我们发现它们本质上是包裹着CS-6的突触簇，并以清晰可识别的几何形状组织起来。然后我们强调了一种新的突触组织，”学者们回忆道。“在这一点上，我们必须使用一些‘实验性创造力’;通过结合行为学、分子学和精细形态学方法，我们意识到CS-6簇中的这些连接会随着大脑中的电活动而变化。”

Bozzi和Chelini指出:“最后，通过与马格德堡DZNE的Alexander Dityatev的合作，以及他的团队Hadi Mirzapourdelavar的努力，我们减弱了海马(大脑中负责空间学习的区域)中CS-6的表达，并证明了CS-6的存在对于突触可塑性和空间记忆是必要的。这项工作为思考大脑功能的新方式铺平了道路。有可能在CS-6集群内不同神经元上形成的所有突触都有能力对特定的环境刺激做出合唱反应，并且参与了旨在学习和记忆过程的共同功能。”

Berretta补充说:“它们似乎代表了多细胞水平上信息整合和联想形成的新基础。”

Focal clusters of peri-synaptic matrix contribute to activity-dependent plasticity and memory in mice.