功能性神经影像学利用脑部血流量的变化来绘制大脑活动图谱,然而神经突触前和突触后活动在其中的具体作用尚不明确,可能涉及潜在的细胞机制。
2008年6月26日,《神经元》(Neuron)杂志发表了Petzold等人的研究。他们利用活体多光子显微镜,测量了小鼠在气味刺激下神经突触前活动、突触后神经元和星形胶质细胞的钙反应,以及红细胞速度和嗅觉纤维球的血流量。
结果表明,气味诱发的纤维球毛细血管功能性充血与谷氨酸释放高度相关,但不需要神经突触后活动。气味刺激会诱导星形胶质细胞末梢的钙瞬变和相关上行动脉的扩张。星形胶质细胞中功能性充血的钙升高依赖于星形胶质细胞代谢型谷氨酸受体5和环氧合酶的激活。此外,星形胶质细胞谷氨酸转运体也通过独立于钙升高和环氧合酶激活的机制促进功能性充血。
这些由谷氨酸启动的途径对神经突触活动和功能性充血之间的耦合至关重要。(科学网 武彦文/编译)
(《神经元》(Neuron),Vol 58, 897-910, 26 June 2008,Gabor C. Petzold, Venkatesh N. Murthy)