星形胶质细胞——塑造心智与健康的关键脑细胞！12月3日，发表在Nature杂志上的一篇论文，塑造我们行为、记忆和健康的“沉默”脑细胞——星形胶质细胞，科学家直到现在才认识到它们真正的价值。大脑中近一半的细胞并非神经元，而是长期被视为“配角”的胶质细胞。其中，形态如星的星形胶质细胞约占脑细胞的四分之一。数十年来，神经科学几乎全神贯注于神经元，将其视为思维、记忆与行为的唯一基石，而星形胶质细胞则被简单归为支持性角色。然而，随着研究工具的革新，这一认知正被彻底颠覆。如今，大量研究揭示，这些一度被忽视的细胞在调节学习、记忆、情绪乃至整体大脑健康中扮演着核心而活跃的角色。过去，科学家们凭借膜片钳等技术精细解析神经元快速的电信号传递，而星形胶质细胞因表现“电静默”遭冷落。但实际上，它们通过更缓慢的钙离子波动进行通信，并深度介入大脑微环境的调控。它们紧密包裹着神经元与血管，负责清除突触废物、调节离子与神经递质（如谷氨酸）水平，并根据大脑的警觉状态动态调整突触周围的化学环境，从而根本上影响神经元是否会放电。显微镜下，每个星形胶质细胞以其精细的“叶状结构”接触多达百万个突触，其形态与功能的多样性远超既往认知。星形胶质细胞的重要性在诸多生理过程中得以凸显。例如，在调控昼夜节律的“主时钟”——视交叉上核中，星形胶质细胞被发现周期性释放谷氨酸，并与神经元的GABA递质系统协同，形成了维持24小时节律的关键反馈环路，解开了该区域仅靠抑制性神经元如何产生持续振荡的长期谜题。在疾病领域，星形胶质细胞更显示出其作为关键治疗靶点的潜力。在亨廷顿病中，研究者发现纹状体星形胶质细胞中一组支持性基因的表达下降；增强这些基因表达可改善模型小鼠的行为缺陷。在阿尔茨海默病中，星形胶质细胞与小胶质细胞协同作用，可能早在斑块形成前就已参与疾病进程：其钙信号异常与神经元过度活跃相关，而校正该信号可恢复神经元正常活动并缓解早期症状。甚至有研究表明，激活星形胶质细胞特定钙通路能完全恢复阿尔茨海默病模型小鼠的记忆能力。进化上，星形胶质细胞的复杂性可能与高级认知功能相关。人类星形胶质细胞在体积和分支复杂性上远超啮齿动物。将人类星形胶质细胞移植到小鼠脑中，不仅能保持其复杂形态，还能显著提升小鼠在记忆任务中的表现。如今，从昼夜节律到神经退行性疾病，从计算神经科学构建包含百万级星形胶质细胞的模拟器，到探讨其在人类独特智力中的可能作用，星形胶质细胞研究已蓬勃发展。正如专家所言，神经元虽是大脑的主要计算单元，但星形胶质细胞通过精细调制其工作环境，深刻塑造着大脑的计算输出。这标志着脑科学研究范式的重大转变：要真正理解大脑，我们必须超越神经元，将目光投向这些曾经沉默的细胞所构成的广阔世界。热门微博 科学新闻 神经科学 星形胶质细胞
