加州大学圣地亚哥分校的生物学家最近发现，神经元之间进行通信的化学“语言”并非完全由遗传决定，而是依赖于发育过程中神经系统的电活动形式。这一发现挑战了传统观点，并为治疗脑部疾病提供了新思路。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）电子版上。

与主流观点相反，研究人员发现神经递质（神经细胞之间交流的化学信使）和受体（接受并与神经递质反应的蛋白质）并不严格遵循遗传命运。发育过程中神经活动的改变，决定了神经细胞用于交流的“母语”。

“大多数认知疾病，如抑郁症、精神分裂症和帕金森病，都与神经递质或其受体异常有关，”文章高级作者、生物学教授Nicholas Spitzer说，“改变成年人大脑的电活动，可能会改变神经递质和受体，这与我们在发育中的青蛙神经系统中观察到的现象类似，为治疗这些疾病提供了希望。”

包括青蛙和人类在内的脊椎动物，神经通过释放神经递质乙酰胆碱与肌肉进行交流。Spitzer和Laura Borodinsky希望探究遗传机制是否是决定乙酰胆碱作为神经-肌肉交流信号的唯一因素，还是其他因素也发挥作用。

研究人员利用药物提高或降低蛙胚来源的神经细胞的电活动。电活动的改变引起了神经细胞产生的神经递质类型发生变化。如果肌肉只持续产生乙酰胆碱受体，神经使用的新“语言”将不会被检测到。

Spitzer和Borodinsky还观察了肌肉细胞的神经递质受体变化。他们发现，与成熟肌细胞不同，发育早期的肌肉细胞除了产生乙酰胆碱受体外，还产生多种其他受体。在早期电活动不稳定期间，肌细胞上的神经递质受体受神经细胞产生的神经递质调配。

Borodinsky说：“我们发现，发育过程中的肌细胞表达多种不同类型的神经递质受体……脊椎动物神经肌肉连接处已被研究得很透彻，很久以前就证实乙酰胆碱是此处的唯一神经递质。但一些研究发育的人可能会被成年动物的神经工作机理误导。已有许多现象提示我们，不要忘记最初事件。”Borodinsky目前是加州大学戴维斯医学院生理学副教授。

研究结果显示，发育过程中神经和肌肉之间的交流是可变的，遗传机制并没有指定乙酰胆碱作为交流的唯一语言。乙酰胆碱是神经细胞使用的几种语言之一，肌肉细胞也有识别多种语言的潜力。发育过程中，神经细胞电活动的水平决定了神经递质的种类。“使用多种受体看起来是种浪费，需要砍去不必要的受体，”Spitzer解释说，“但这有助于有机体适应环境。”

研究人员尚不确定成年人大脑是否保持了相似的变动性，但与脑电刺激有关的实验设备已应用于其他临床实践。如果电刺激对治疗有效，弄清其工作机制将帮助研究人员寻找刺激脑部的方法和部位。

研究受到美国国立卫生研究院和美国国家自然科学基金会资助。