《自然》的一篇论文颠覆了大家对大脑结构的认知,特别是星形胶质细胞这个“配角”。过去,大家总觉得它们就是给神经元撑个架子、维持代谢平衡的辅助角色。但最新研究表明,这些遍布大脑的星状细胞,居然在形成、提取和消退恐惧记忆中起着主导作用,不再是默默无闻的旁观者了。 当外界刺激和危险同时出现时,大脑会把这种经历变成恐惧记忆。下次遇到类似情况,记忆就会被提取出来,让人处于恐惧状态并启动防御反应。这对野外生存非常重要。以前的研究主要关注杏仁核基底外侧区(BLA)的神经元,它们能识别恐惧信号并传递给执行行为的脑区。但这个过程到底是神经元自己搞定的,还是有别的帮手参与?科学界一直没有定论。 虽然星形胶质细胞平时看起来很安静,但它们内部其实有复杂的钙离子波动。近年来有证据显示,它们能通过Ca²⁺信号和神经元互动。不过它们到底有没有直接参与恐惧记忆的形成和消退呢?这次研究用了小鼠模型,利用体内钙成像技术盯着BLA区的星形胶质细胞看。 结果发现,当小鼠害怕的时候或者在消退训练后(比如让它们反复经历那个让人害怕的刺激而不真的发生危险),星形胶质细胞的活动水平也跟着变化。这说明它们能实时跟踪恐惧状态。为了搞清楚是怎么回事,研究人员试着增强或抑制星形胶质细胞跟神经元的信号传递能力。 结果很有趣:只要改变星形胶质细胞的信号强度,小鼠表现出的恐惧程度也会跟着变。如果抑制这些细胞活动,神经元的恐惧相关模式就会乱掉,下游负责防御行为的脑区也收不到消息了。这就证明了星形胶质细胞不是光在一边看热闹的,而是在主动调节神经元的活动来塑造记忆。 更有意思的是,这种影响不只局限在杏仁核内部。研究发现操控这些细胞还会改变恐惧信号传给前额叶皮层的方式——这正是负责做决策和评估风险的关键区域。这意味着星形胶质细胞不光参与本地编码,还决定了信息在更大的神经回路里怎么被读取和利用。 总的来说,这项发现不仅帮我们重新认识了恐惧记忆的神经机制,也为大脑功能的基本组织原则提供了新思路。在这个关乎生死的行为背后,星形胶质细胞正从幕后走到了台前。对于治疗创伤后应激障碍、焦虑症这些和记忆有关的疾病来说也有很大帮助。毕竟临床上那些挥之不去的痛苦记忆,很可能就是因为星形胶质细胞出了问题。如果能把针对这个通路的干预方法发展起来,就能给现在只盯着神经元治疗的方法提供补充,为那些深受折磨的人带来新的希望。 (图片来源:123RF)