催产素驱动成年神经元神经连接的发展

学习一项新任务、掌握一种乐器或能够适应不断变化的环境都是可能的，这要归功于大脑的可塑性，或者说它能够通过重新排列现有的神经网络并形成新的神经网络来获得新的功能特性来自我修改。这也有助于神经回路保持健康、稳健和稳定。

为了更好地了解大脑可塑性，贝勒医学院和德克萨斯儿童医院的一组研究人员使用小鼠模型来研究脑细胞如何与成人大脑中诞生的新神经元建立联系。他们的发现发表在《基因与发育》杂志上，不仅扩展了我们对大脑可塑性的理解，而且为未来治疗某些神经发育障碍和修复受损回路开辟了新的可能性。

“在这项研究中，我们想确定帮助新神经元在大脑中建立联系的新分子，”通讯作者本杰明·阿伦基尔博士说，他是贝勒大学和德克萨斯州邓肯神经学研究所的分子和人类遗传学和神经科学教授孩子们的。

“我们研究了嗅球，这是大脑中与嗅觉有关的部分。在老鼠身上，嗅球是一个高度可塑的感觉区域，并且具有通过持续整合成人-出生的神经元。我们发现大脑中产生的催产素、一种肽或短蛋白质会驱动有助于神经回路可塑性的事件。”

研究人员发现，嗅球中的催产素水平会增加，并在新神经元融入神经网络时达到顶峰。

使用病毒标记、共聚焦显微镜和细胞类型特异性 RNA 测序，研究小组发现催产素触发信号通路——细胞内的一系列分子事件——促进突触的成熟，即新整合的成年婴儿的连接神经元。当研究人员消除催产素受体时，细胞的突触发育不全，功能受损。

“重要的是，我们发现突触成熟是通过调节细胞的形态发育和许多结构蛋白的表达而发生的，”贝勒大学麦克奈尔学者阿伦基尔说。

“这项研究最令人兴奋的方面是，我们的研究结果表明，催产素驱动成人大脑内新神经元的发育和突触整合，直接促进适应性和电路可塑性，”第一作者、研究生 Brandon T. Pekarek 说。 Arenkiel 实验室的助理。

这些发现与包括人类在内的所有哺乳动物都相关，为改善神经系统疾病开辟了新的可能性。“催产素通常存在于我们的大脑中，因此如果我们了解如何打开或关闭它或调动它，我们就可以通过促进不发达连接的生长或加强新连接来帮助保持我们的电路连接健康，”Arenkiel 说。“我们的研究结果还表明，催产素可以促进新神经元的生长以修复受损组织。需要进一步研究来探索这些可能性。”