中科院揭示人类大脑发育重要规律

全球生命科学研究领域权威杂志《细胞》期刊7日在线发表了中科院上海生命科学研究院神经科学研究所关于介导树突棘修剪分子机制的研究成果。

该研究揭示了人类大脑发育过程中神经环路精确化的新机制和重要规律。《细胞》杂志审稿人称其“填补了对于树突棘修剪的知识上非常重要的空白”，同时称该研究的影响将会“十分深远”。

据本成果的研究者之一、中国科学院脑科学卓越创新中心研究员于翔介绍，在人类大脑发育早期，树突棘的数目与突触的数目快速增加，形成功能性的神经网络；为了达到最佳的信息传递与储存效果，青春期人类大脑的神经网络将会进行一次“优化”，表现为总体树突棘数目的减少。于翔称，这一“树突棘修剪”的过程对于大脑正常功能的行使至关重要，包括孤独症、精神分裂症等发育性神经系统疾病中均发现了树突棘修剪的异常；因此，阐明介导树突棘修剪的分子机制对解析上述疾病的致病机理有重要的理论与临床意义。

本成果研究者之一、博士研究生边文杰用“胜者更加成熟与强壮、败者则被修剪”概括介导树突棘修剪的分子机制：树突棘通过争夺决定其“命运”的一类关键分子——cadherin/catenin细胞粘附复合物（以下简称3C复合物），使它们在神经环路精确化的过程中拥有优势，更容易存活与成熟；而与之相邻的，拥有较低3C复合物的树突棘则更多的被修剪掉。

“神经系统以这样一种简单的竞争机制保证了使用频率较高、输入较强的环路联接被保留下来并加以强化，”边文杰表示，这一“有限资源竞争分配机制”很可能代表了生物系统的一种普遍策略。