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不只人愛交朋友 科學家發現腦神經細胞會「揪團組隊」

2024-07-22 發佈 曾鈺羢 臺北
陽明交大神研所助理教授陳摘文(左)與林貝容觀察到神經細胞的揪團行為。(陽明交大提供)

陽明交大神研所助理教授陳摘文(左)與林貝容觀察到神經細胞的揪團行為。(陽明交大提供)

 

不只人類會集體活動,最近國立陽明交通大學神經科學研究所助理教授陳摘文與林貝容在研究神經細胞的過程中,發現神經細胞也有類似朋友之間「揪團組隊」一起活動的現象。

 

陳摘文與林貝容團隊運用顯微鏡觀察到大腦神經細胞的群體動態,發現無論是在時間上或空間上,神經細胞都有「揪團」一起活化產生動作電位的情況,某些細胞特別喜歡跟另一些細胞一起活化,這是科學家第一次在活體動物的腦中捕捉到中間神經元細胞(interneurons)的揪團現象,而這項研究成果,發表在這個月《Neuron》雜誌上。

 

中間神經元是相對稀有的神經細胞,過去科學家只能依賴植入電極進行零星的電訊號觀察。林貝容表示,這就像是海底撈針一樣,有時候一個月才記錄到一顆細胞,根本沒辦法研究細胞之間的互動。這次研究團隊開發出電壓成像搭配螢光蛋白的技術,一次實驗就能同時記錄到高達26顆中間神經元,才得以一窺他們交友互動的面紗。

 

研究團隊發現,中間神經元細胞並不是隨機活化,而是更傾向一起活化產生動作電位來傳遞訊號,而且彼此之間似乎也可以找到與自己志同道合的朋友一起傳遞電訊號。

 

陳摘文表示,中間神經元是掌管腦中抑制性神經傳導的細胞,與腦波的形成息息相關,而腦波其實就是來自於神經細胞突觸的電位變化,要有一定數目的細胞共振才能由頭皮紀錄到腦波。有趣的是,就算這群細胞沒有達到產生動作電位的門檻,依然可以從顯微鏡下觀察到他們「揪團」活動的現象。

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