一項具有爭議性的研究聲稱生物學教科書將需要進行一些重大修改——儘管並非所有人都相信。神經元的軸突（像電線一樣伸出並與其他腦細胞交換信號的手臂狀結構）通常被描繪成香腸狀的圓柱形管，但新的成像表明它們具有顯著不同的結構。
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加州大學聖地亞哥分校和約翰霍普金斯大學醫學院的神經科學家利用先進的成像技術，重新審視了小鼠的納米結構揭示“串上的珍珠”結構。
軸突並沒有表現出光滑的圓柱形形狀，而是似乎具有獨特的結構，其特徵是較寬的球狀節段（“珍珠”）與較窄的線狀連接（如項鍊的“繩子”）交替出現。
“這些發現挑戰了一個世紀以來對軸突結構的理解，”研究作者、約翰·霍普金斯大學醫學院細胞生物學和神經科學副教授 Shigeki Watanabe 在一篇論文中大膽宣稱。陳述。
軸突“珍珠”結構的顯微圖像。
圖片來源：Quan Gan、Mitsuo Suga、Shigeki Watanabe
除了挑戰舊的假設之外，研究作者認為他們的觀察結果可能有助於更好地解釋軸突如何傳遞信息。
“了解軸突的結構對於理解腦細胞信號傳導非常重要。軸突是連接我們大腦組織的電纜，可實現學習、記憶和其他功能，”渡邊補充道。
“軸突中更寬的空間允許離子[化學粒子]更快地通過並避免交通擁堵，”他指出。
研究人員表示，他們通過使用高壓冷凍電子顯微鏡發現了這種結構，它可以保留軸突的形狀和結構。
“為了用標準電子顯微鏡觀察納米級結構，我們對組織進行固定和脫水，但冷凍它們可以保留其形狀——類似於冷凍葡萄而不是將其脫水成葡萄乾，”渡邊解釋道。
這一發現並非完全出乎意料。科學家此前曾在垂死的腦細胞和患有此病的人的大腦中發現了所謂的“軸突珠狀”。，這被認為是細胞縮小失去結構完整性的結果。
相反，這項新研究認為，珍珠形狀實際上是軸突的正常狀態——至少是那些沒有被絕緣層覆蓋的軸突。，成為本次研究的重點。他們翻轉這一論點，認為以前的成像技術錯誤地將軸突描繪成光滑、香腸狀，而不是球狀和珠狀。
該領域的其他專家對這些發現很感興趣，儘管尚未完全相信。這項研究的一個爭議是，新的成像技術也可能會扭曲結果。
“雖然快速冷凍是一個極其快速的過程，但在處理樣品的過程中可能會發生一些事情，這也會導致珠狀現象，”耶魯大學醫學院的神經科學家 Pietro De Camilli（未參與這項研究）告訴我們。科學。
上海科技大學神經科學家王童補充說，這項新研究可能只是表明“活體動物的軸突形態處於持續、動態的變化之中。”
儘管存在一些阻力，該研究的作者仍然對他們的結論充滿信心。為了跟進這項研究，他們希望通過分析接受治療的患者的大腦樣本，在人類軸突中復制這些發現。以及死於神經退行性疾病的人。
該研究發表在期刊上自然神經科學。
