科学家们揭示了星形胶质细胞的一项新功能。这种星状脑细胞过去常被认为只是起结构支撑作用的“背景板”,但发表在《自然》杂志上的一项研究表明,它们实际上积极参与了恐惧记忆的形成、提取与抑制。
亚利桑那大学与美国国立卫生研究院的研究团队通过实验,探究了这些细胞如何与大脑的恐惧处理中心——杏仁核中的神经元进行交互。研究发现,星形胶质细胞并非仅仅是维持大脑结构的“胶水”,它们还负责编码并维持与恐惧相关的神经信号。
“星形胶质细胞交织在大脑的神经元之间,很难想象它们仅仅是为了负责清理杂物,”亚利桑那大学助理教授、该研究的资深作者之一林赛·哈拉迪(Lindsay Halladay)表示,“我们希望弄清楚它们到底在做什么,以及它们是如何在此过程中塑造神经活动的。”
重新审视杏仁核的恐惧回路
研究团队利用小鼠模型中的荧光传感器,实时观测了星形胶质细胞的活动。他们发现,在恐惧记忆产生和提取的过程中,这些细胞的活动水平会显著升高。当研究人员通过实验削弱这些细胞向神经元发送的信号时,实验对象的恐惧反应随之减弱。
这一发现挑战了传统神经科学中以神经元为中心的观点。当科学家干扰星形胶质细胞的正常信号传导时,神经元无法形成防御反应所需的特定活动模式。这些发现表明,星形胶质细胞在大脑解读威胁的过程中充当了调节桥梁。
除了杏仁核,研究还显示星形胶质细胞对前额叶皮层(负责决策的区域)也有影响。这意味着这些细胞能帮助大脑判断当前情境是需要产生真实的恐惧反应,还是采取更理性的应对方式。
这一认知上的转变可能会改变医生治疗焦虑相关疾病(包括创伤后应激障碍)的方式。如果临床医生能够针对星形胶质细胞进行干预,帮助患者淡化那些持久且非理性的恐惧记忆,或许能为患者康复开辟一条新途径。
哈拉迪计划将研究扩展到大脑的其他区域,例如负责控制僵住或逃跑等生理反应的中脑导水管周围灰质。明确这些细胞如何在整个恐惧网络中运作,是下一步研究的关键,这将有助于解释为什么有些人会对非威胁性刺激产生慢性焦虑反应。