新发现质疑神经系统科学基本假定

        据美国福克斯新闻网2006年1月6日报道，最新的一项研究结果表明，大脑中的星形胶质细胞能够在不接受神经元细胞指示的情况下直接控制大脑中血液的流动。此前星形胶质细胞一直被认为是大脑的内务细胞，它在神经元的指示下为大脑提供营养。这项发现对神经科学基本的假定提出了质疑，并会对大脑损伤患者和阿尔茨海默病患者的大脑扫描图像结果做出合理的解释。

        大脑是人体最主要的氧气耗费器官，神经科学的基本假定是大脑区域越活跃，神经元细胞对氧气的需求量就越大，因此需要的血液流量也大。这个学术假定是目前医学上采用的先进大脑成像技术的基础，如PET扫描和核磁共振扫描。通过对大脑的扫描结果，科学家能够精确地指出大脑各个部位专门的功能，如大脑中控制情绪或是语言的区域等。此项研究的首席科学家美国罗彻斯特大学的神经学专家麦肯-尼德瓜德表示，神经元细胞完全依赖星形胶质细胞来存活，因为神经元的突触功能（这种功能能够关联和生成记忆）过于完善，以致于其丧失了许多细胞能够存活的基本功能。

        星形胶质细胞能够产生类脂肪物质，这些物质是神经元外部隔膜的组成物质。星形胶质细胞还能生成谷氨酸盐，它是神经系统中大量存在的神经传递素，是大脑中最重要的化学信使之一。研究人员最新实验表明，星形胶质细胞与血管形成连接，并能传送给神经元的营养元素进行控制，其中包括氧气。当大脑的活动增加时，神经元触发星形胶质细胞释放钙，从而影响其它的化学信使，并导致血管扩张或收缩，整个过程从开始到结束要花费一秒钟时间。尼德瓜德称，这个结果太让人惊讶了，其它任何器官都不能在这样短的时间内使血液流量增加。尽管神经元和星形胶质细胞经常互相紧密的协同工作，这项新发现增加了星形胶质细胞不受神经元指示也能增加血液流量的可能性。不过，尼德瓜德还表示，实验中测量血液流量时，可能忽略了对神经元活动的测量。

        如果星形胶质细胞的作用如此重要，假定当其受到损伤或停止工作时，大脑的功能会发生错误。研究人员相信星形胶质细胞的损伤可以有助于解释目前的医学难题，为什么大脑损伤后大脑中的血管开始萎缩。在大脑出血的情况下，血液中的红细胞破碎并释放铁元素，而铁元素是星形胶质细胞释放钙元素的潜在触发器，因此会对大脑中血液的流量产生一定的影响，因此在大脑损伤后，星形胶质细胞就变得极为不正常，它们释放的化合物使血管只发生萎缩而不发生扩张。

        这项研究成果对阿尔茨海默病也有相当重要的意义。阿尔茨海默病患者典型的症状就是记忆力减退，这是由于大脑中神经元死亡所致。患者的大脑扫描图像显示其大脑重要部位的血液流量减少，医生通常认为这是因为患者大脑中神经元的减少，对血液的需求下降而造成的结果。阿尔茨海默病主要是对大脑中的星形胶质细胞产生了影响，而不是通常认为的神经元，因为神经元死亡后，大脑中的血液流量并不会出现减少，而神经元的死亡则是由于大脑中血液流量减少造成的。尼德瓜德表示，不知是什么原因，患者大脑中的星形胶质细胞不能正常的工作，导致大脑中血液流量减少。神经元是完全依靠星形胶质细胞存活的，因此血液流量减少使神经元得不出应有的营养，最终导致了神经元的死亡。

        英文原文链接参见：http://www.foxnews.com/story/0,2933,180899,00.html (责任编辑：泉水)

搜索

热门标签:

新发现质疑神经系统科学基本假定