Nat Neurosci：星形胶质细胞或能改善机体的决策制定

来源：生物谷

近日，一项刊登在国际杂志Nature Neuroscience上的研究报告中，来自西班牙国家研究委员会等机构的科学家们通过研究发现，星形胶质细胞或能改善机体的决策制定过程。目标导向行为过程中的决策制定是一种涉及不同大脑区域的协调过程，这些大脑区域会考虑每个选项的利与弊，人类和动物机体中的这些认知操作受到了大脑额叶皮层的支持。

在这一大脑区域中，两大类神经细胞的功能被科学家们进行了广泛地研究，即兴奋性锥体细胞（excitatory pyramidal cells）和抑制性中间神经元细胞(inhibitory interneurons)，长期以来，神经元对信息处理的充分性一直是关于大脑计算的一个假设，然而每个大脑区域都拥有几种类型的胶质细胞，其中就包括大量的星形胶质细胞。

图片来源：Nathan S. Ivey at TNPRC. Via Wikipedia

这项研究中，研究人员表示，星形胶质细胞除了能在维持突触传递方面发挥作用外，还能感知并对突触释放的异质性神经递质GABA产生反应。然而，星形胶质细胞-神经元在大脑回路中的交流及其行为后果目前研究人员依然并不清楚，因此研究人员开展此项研究旨在调查星形胶质细胞是否能积极参与到指导机体行为活动的信息处理过程中去，同时研究人员还重点研究了GABA能-星形胶质细胞信号传递所产生的功能性后果。

研究者发现，大脑内侧前额叶皮质（mPFC）中的星形胶质细胞能调节控制决策制定的神经网络中抑制性/兴奋性之间的平衡。通过对小鼠内侧前额叶皮质中多个单一神经元的活性和局部场电位的调查，研究人员发现，星形胶质细胞中GABA受体（GABABRs）亚型的遗传剔除或能改变皮质神经元的特异性振荡γ活性和放电特性。γ振荡/节律是大型神经元群体同步活动的一种形式，该过程主要参与到了机体感知、工作记忆和其它认知功能中，正如此前研究人员研究所得到的结果那样，在适应性的关键行为过程中，γ振荡参与到了神经处理过程的动态参与过程中。

利用光遗传学技术（一种光诱导的细胞激活技术）来激活前额叶中的星形胶质细胞就能诱发皮质抑制性突触传递的增强、局部神经元的激活、γ振荡并能改善机体的认知表现。值得注意的是，携带剔除了GABABRs的星形胶质细胞的小鼠的工作记忆缺陷能通过光遗传学技术刺激激活的星形胶质细胞来得到弥补。

最后研究者表示，在本文研究中，他们识别出了星形胶质细胞或能作为一种中枢的角色，来控制大脑皮层回路的抑制，同时还能为皮层信息处理和一致性的目标导向行为的中程时间尺度调节提供一种特殊且独立的途径。

原始出处：

Mederos, S., Sánchez-Puelles, C., Esparza, J. et al. GABAergic signaling to astrocytes in the prefrontal cortex sustains goal-directed behaviors. Nat Neurosci (2020). doi：10.1038/s41593-020-00752-x

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