多个突触头发出丝状伪足（绿色），汇聚到一个小胶质细胞（红色）上。图片由罗马 EMBL L. Weinhard 提供
经过五年的技术改进，欧洲分子生物学实验室 (EMBL) 的研究人员捕捉到了咀嚼小鼠大脑神经连接的特殊细胞的实时图像。
该小组的调查结果报告于自然通讯，进一步阐明了称为修剪的物理过程，该过程通过消除在疯狂的早期发育过程中形成的多余神经连接来简化成熟的哺乳动物大脑。
神经科学家最近证实，这种大脑盆景背后的细胞类型是小胶质细胞——一种在中枢神经系统组织中循环寻找不属于的东西的免疫细胞。当它们遇到细胞碎片或病原体时，小胶质细胞通过吞噬作用去除物体（即，它们吃掉它）。
当然，理论上小胶质细胞使用相同的消耗能力来修剪突触，但直到现在，还没有人亲眼目睹过这样的事情发生。
“据我们所知，”EMBL 的作者写道，“我们的数据是第一个直接证明小胶质细胞主动吞噬突触物质的延时图像。”
然而，图像显示，小胶质细胞的行为比以往预期的要微妙得多。而不是整个咬掉突触，小胶质细胞似乎只修剪掉突触前轴突的一小部分，突触前轴突是储存神经递质分子的区域。
这种克制的饮食被称为“trogocytosis”，源自希腊语，意为“轻咬”。
多个突触头发出丝状伪足（绿色），汇聚到一个小胶质细胞（红色）上。图片由罗马 EMBL L. Weinhard 提供
也许最令人惊讶的是，作者还发现，大脑记忆中心海马体中小胶质细胞的存在可以导致突触后树突射出许多称为丝状伪足的小型向外突起，从而创建新的连接而不是破坏它们。在一个引人注目的案例中，当小胶质细胞蚕食突触时，15 个突触头向小胶质细胞发出投射，这表明这些细胞不仅消除了突触，还诱导了生长和重新排列。
“这表明小胶质细胞广泛参与结构可塑性并可能引起突触的重新排列，这是学习和记忆的基础机制，”第一作者 Laetitia Weinhard 在一篇文章中说道。陈述。
为了获得这些革命性的图像，EMBL 团队需要结合两个显微镜系统：光片荧光显微镜，一种基于激光束的方法，用于在不破坏样品的情况下对有机材料的亚细胞级切片进行成像，以及相关光电子显微镜，一种将电子显微镜与光学显微镜相结合的技术，可以以高分辨率观察细胞尺度的物体。
首席研究员 Cornelius Gross 表示，该小组随后的研究将集中于小胶质细胞在精神分裂症和抑郁症发展中的作用，这两种疾病与海马体的不规则性密切相关。
格罗斯说：“这是神经科学家多年来的幻想，但以前没有人见过。” “这些发现使我们能够提出一种机制，说明小胶质细胞在发育过程中脑回路的重塑和进化中的作用。”
