名古屋大學的一個研究小組和其他人已經闡明了盲小鼠觸覺(體感)能力增強的機制。

 正常情況下,視覺信息是在大腦中的視覺皮層處理的,但是當視力喪失時,視覺皮層會轉而處理聽覺、觸覺(體感)等其他感覺信息,從而導致一種叫做“感覺間可塑性”的現象發生,在聽覺和触覺變得更加敏銳。眾所周知,小鼠的視覺皮層在視覺剝奪後也會對晶須刺激產生的體感信息做出反應,但這種異感可塑性的機制尚未闡明。

 在這項研究中,我們首先發現,從小鼠鬍鬚處理觸覺信息的體感皮層到更高的視覺皮層存在潛在的傳輸通路,但在正常情況下會受到抑制。然而,在出生後不久視力受阻的小鼠中,小膠質細胞(高級視覺皮層中的神經膠質細胞之一)將抑制性神經元(小清蛋白陽性神經元)抑制為興奮性神經元(錐體細胞),從而消除了性突觸輸入。結果,從體感皮層到高級視覺皮層的傳輸通路的抑制系統被釋放,視覺剝奪小鼠的高級視覺皮層對來自晶須刺激的體感信息做出反應。此外,我們還確定了小膠質細胞通過使用一種稱為基質金屬蛋白酶 9 的分子溶解細胞外基質來釋放和去除抑制性突觸的機制。

 通過感覺訓練學習測試,視覺剝奪小鼠的體感能力比正常小鼠有所提高。然而,當神經活動僅限於較高的視覺皮層時,它會下降到與正常小鼠相同的水平。換句話說,視覺剝奪後小膠質細胞對高級視覺皮層神經迴路的重組,可以說是“去除塞子和處理非專業信息”,增加對體感知覺的神經反應,有助於改善剩餘的體感功能。

 這項研究的結果有望導致提出一種與大腦中各種感覺信息的整合和分類有關的新機制。

論文信息:[細胞報告] 小膠質細胞通過去除抑制性突觸實現跨模態可塑性

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