“神经元连接的消除，我们称之为修剪，是该领域每个人都知道和观察到的事情。但如果你看一下文献，就会发现缺乏对驱动这一过程的确切机制的研究，”藤本聪说。
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使用它或失去它——这是神经元之间连接的座右铭，又名，现在我们对这个过程有了更多的了解。已确定频繁触发的连接会得到加强，而较少使用的连接则会被““ 离开。然而，这一竞争过程背后的确切分子机制尚不清楚。现在，一项新的研究揭示了一个潜在的答案。
“我们研究了使用小鼠二尖瓣细胞，这是一种位于嗅球中的细胞，嗅球是涉及嗅觉的大脑中枢。在成人中，二尖瓣细胞与称为肾小球的信号传导中转站有单一连接。但在发育早期，二尖瓣细胞发出分支进入许多肾小球。随着时间的推移，这些分支会被修剪以留下单一的强连接。最终，二尖瓣细胞只能嗅出特定类型的气味。”该研究的第一作者 Satoshi Fujimoto 在一篇文章中解释道。陈述。
对于本研究中使用的小鼠，大多数二尖瓣细胞的这一过程在出生后第 6 天完成。在， 这数量庞大生命早期建立的神经元连接也会随着时间的推移通过修剪而得到完善。
“赫布可塑性解释了一些突触是如何被强化的；然而，目前尚不完全了解其他突触是如何被主动消除的，”该研究的作者写道。之前已经提出了一些连接神经元活动和突触修剪的可能机制，包括在一篇评论中文章从 2021 年开始，其中提到了 JAK2-STAT1 信号通路和钙水平的局部变化。然而，本文提出了另一个想法。
“我们发现，在二尖瓣细胞中，来自谷氨酸的信号对于修剪至关重要。当谷氨酸与其树突中的受体 NMDAR（N-甲基-D-天冬氨酸受体）结合时（从其他神经元接收信号的突起） ，它会抑制称为 RhoA 的修剪机制分子，“一种蛋白质，参与藤本说，细胞形状、附着和细胞肌动蛋白细胞骨架的重组的调节。 “这个‘救我’信号对于保护它免受修剪很重要。”
该信号通路对其他树突的处理效果不佳，会触发 RhoA 被激活而不是被抑制。然而，作者警告说，“NMDAR 不被认为对某些系统中的突触功能至关重要，包括神经肌肉接头……这些系统中是否涉及相同的原理仍有待确定。”
研究报告的作者 Takeshi Imai 教授表示：“这种消除突触的‘惩罚’信号只作用于不受保护的突触，它解释了为什么只有强连接才能成为赢家，而所有其他介导弱和噪音输入的人都会成为输家。”研究称。
“神经回路重塑中的一个常见短语是‘一起发射’和‘不同步，失去链接’，”今井解释道。“正确修剪神经元连接与加强网络同样重要。如果任一方向出现问题，都可能导致不同类型的神经生理障碍。链接到的连接太少，而例如，在患有自闭症谱系障碍的人身上发现了太多的联系。”
“为了了解这些病症，我们需要仔细观察发育的每一步，”今井说。
该研究发表在期刊上发育细胞。
