哺乳动物脑内的神经元具有复杂的树突结构，这些结构不仅是区分各种细胞类型的重要特征，也是接受神经信号传入的主要部位。树突的形态变化对突触信号的输入、处理以及神经环路的形成具有重要作用。神经环路的正常发育依赖于神经元树突形态与突触功能的同步变化，而这两者均受到神经网络电活动的调控。
尽管已有许多研究探讨了神经网络电活动分别调控树突分枝或兴奋性突触强度的机制，但关于树突形态与单个兴奋性突触强度的相关性研究仍较为有限。2009年1月15日，美国《神经元》（Neuron）杂志发表了中国科学院神经科学研究所于翔研究组与美国斯坦福大学Robert C. Malenka教授研究组合作完成的研究成果。这项研究首次提供了神经网络电活动协同调节树突总长度与单个兴奋性突触强度的实验证据。
研究发现，在离体培养的海马锥体神经元中，过表达细胞黏附分子β-catenin可以通过增加神经元树突分枝的繁茂程度，在不影响神经元兴奋性的情况下，模拟神经网络电活动增强导致的兴奋性突触传递稳态。此外，在单个神经元中过表达可绑定并抑制β-catenin功能的N(intra)分子，可以同时抑制神经网络电活动增强导致的树突形态及突触功能的变化。
通过对电生理记录的神经元进行三维重构，研究人员发现树突总长度与单个兴奋性突触的强度（mEPSC的幅度）之间存在负相关性。在体瞬时转基因操作、急性脑片电生理记录以及转基因神经元的三维重构实验进一步验证了β-catenin过表达对神经元树突形态及突触功能的调节作用。研究结果表明，树突总长度的增加是介导兴奋性突触传递稳态的充分且必要条件，为神经网络电活动介导的突触稳态研究提供了新的机制。
此外，该研究还提示，在发育过程中，神经网络电活动可能通过上述机制协同调节神经元树突形态与突触功能的变化。这项工作得到了国家科技部、国家自然科学基金委、中国科学院及上海市政府的资助。
参考文献：
《神经元》（Neuron），doi:10.1016/j.neuron.2008.11.015，Robert C. Malenka，Xiang Yu