4月18日报告
通过他们穿的衣服来了解大脑和它的轴突
(bob游戏医学快报)-众所周知,大脑的灰质是灰色的,因为它密集的细胞体和毛细血管。白质几乎完全由脂质髓磷脂组成,但在灰质中也有一些空间,可以让一些精选的轴突至少部分地有髓鞘。一组著名的研究人员,主要来自哈佛大学和麻省理工学院,决定寻找在皮质灰质中发现的髓磷脂的可能模式。他们的科学已发表的研究结果表明,这种由每个轴突在零髓鞘和完全髓鞘之间形成的动态平衡,并不仅仅有利于动作电位速度。相反,它遵循不同类型细胞之间更微妙的相互作用。
从轴突的纵向上看,每一段髓鞘都被一个节点隔开。不同淋巴结间髓鞘膜的厚度有显著差异。由此推测,在这一段中传播的峰值的速度和可靠性也是如此。然而,研究人员认为,这些节点的相位和偏移量更重要。到第一个节点的距离尤其重要,因为正是在这里,穗形首次被初始化。正如Doug Fields在论文附带的观点中指出的那样,尖峰形状(在计算模型中通常无关紧要)具有重要的功能含义,包括发射器释放的数量、不应期和尖峰频率。
在灰色皮质内,现在已知轴突的裸露的初始段是其他细胞无法抗拒.它们的突触提议被定期接受,也由轴突自身的递质释放从裸露的、非规范的释放位点进行回报。研究人员发现,无髓磷脂轴突初始段的长度呈梯度分布,在小鼠皮层中位于表面的锥体细胞具有较长的“开放”轴突。在II/III层中明显可见高达55µm的裸拉伸。
一种技术,使重建连续的部分大脑可能是神经科学领域最先进的,当然也是最工业化的。这和在最近的Brainbow II研究顺便说一句,这也产生了一些科学界最著名的图像。但我必须说,读者,如果你没有被上面提到的髓鞘形成的细节所震撼,你并不孤单。你还在这里说明你有更多的期待。
所以,请原谅我,受人尊敬的作家们,如果我建议你们在这里有一个机会,也许还没有错过,但正在迅速变得陈旧。肯,塞巴斯蒂安,杰夫道格,缺失的髓磷脂机制在哪里?以神圣的名义,髓鞘的形成需要打破对称性,也就是说,它必须朝着一个方向缠绕。我们之前已经详细地问过应用了这个约束在整个大脑和神经中,沿着一个轴突,到达相邻的轴突,也到达任何一个少突胶质细胞的多个分支。
当髓鞘在发育过程中经历相变时,它的3D管状网格是否像慢动作脂质旋转眼镜一样排列?方向是否在每一个转弯处单独施加,或者在体过渡中,也许反映了依赖温度的晶体或磁畴的形成?更大胆的,发射轴突,同时在径向机械地脉冲,将它们连续的细胞子结构调整为微小的扭矩,从而帮助和促进髓鞘形成?散装如何髓鞘形成在大脑的两侧对称部分,胼胝体,以及身体神经单位的独特髓磷脂上都有变化?现在我们已经有了技术,让我们来回答这些问题,开始把这个大脑拼凑起来。
螺丝和钻头的力量,任何机械师都知道,在这里没有丢失。作者自己最近令人难以置信的工作证明了这一点。他们参考了他们以前发现的螺旋子结构内质网片堆叠通过独特的膜结构连接。神经元本身可能是手性的,或者至少它们的轴突或根尖树突有一只偏爱的手?如果现在有可能成像腾空的细胞器,向心定义的坐标系,微管阵列的缠绕,甚至是优先装饰它们的微小的对称性破坏蛋白钩轴突相对于树突,当然我们现在可以在大脑的更大范围内构建几何结构。
更多信息:论文:髓磷脂-更多的绝缘,科学2014年4月18日:卷344号。6181页264-266。DOI: 10.1126 / science.1253851
角度:http://www.sciencemag.org/content/344/6181/264.full
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