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經過五年的技術改進，歐洲分子生物學實驗室 (EMBL) 的研究人員捕捉了咀嚼小鼠大腦神經連接的特殊細胞的即時影像。

該小組的研究結果報告於自然通訊，進一步闡明了稱為修剪的物理過程，該過程通過消除在瘋狂的早期發育過程中形成的多餘神經連接來簡化成熟的哺乳動物大腦。

神經科學家最近證實，這種大腦盆景背後的細胞類型是小膠質細胞——一種在中樞神經系統組織中循環尋找不屬於的東西的免疫細胞。當它們遇到細胞碎片或病原體時，小膠質細胞會透過吞噬作用去除物體（即，它們吃掉它）。

當然，理論上小膠質細胞會使用相同的消耗能力來修剪突觸，但直到現在，還沒有人親眼目睹過這樣的事情發生。

“據我們所知，”EMBL 的作者寫道，“我們的數據是第一個直接證明小膠質細胞主動吞噬突觸物質的延時圖像。”

然而，影像顯示，小膠質細胞的行為比以往預期的要微妙得多。而不是整個咬掉突觸，小膠質細胞似乎只修剪掉突觸前軸突的一小部分，突觸前軸突是儲存神經傳導物質分子的區域。

這種克制的飲食被稱為“trogocytosis”，源自希臘語，意為“輕咬”。

也許最令人驚訝的是，作者還發現，大腦記憶中心海馬體中小膠質細胞的存在可以導致突觸後樹突射出許多稱為絲狀偽足的小型向外突起，從而創建新的連接而不是破壞它們。在一個引人注目的案例中，當小膠質細胞蠶食突觸時，15 個突觸頭向小膠質細胞發出投射，這表明這些細胞不僅消除了突觸，還誘導了生長和重新排列。

「這顯示小膠質細胞廣泛參與結構可塑性並可能引起突觸的重新排列，這是學習和記憶的基礎機制，」第一作者 Laetitia Weinhard 在一篇文章中說道。陳述。

為了獲得這些革命性的影像，EMBL 團隊需要結合兩個顯微鏡系統：光片螢光顯微鏡，一種基於雷射光束的方法，用於在不破壞樣品的情況下對有機材料的亞細胞級切片進行成像，以及相關光電子顯微鏡，一種將電子顯微鏡與光學顯微鏡結合的技術，可以以高解析度觀察細胞尺度的物體。

首席研究員 Cornelius Gross 表示，該團隊隨後的研究將集中在小膠質細胞在精神分裂症和憂鬱症發展中的作用，這兩種疾病與海馬體的不規則性密切相關。

格羅斯說：“這是神經科學家多年來的幻想，但以前沒有人見過。” “這些發現使我們能夠提出一種機制，說明小膠質細胞在發育過程中腦迴路的重塑和進化中的作用。”