두뇌의 '지원 세포'는 기억과 학습에 적극적인 역할을합니다
새로운 연구는 신경교 세포가 전통적으로 뇌 기능을 담당하는 세포라고 알려진 뉴런을 지원하고 영양을 공급하는 것 이상의 역할을한다는 추가 증거를 제공합니다.
별과 비슷한 모양이기 때문에 소위 성상 세포라고하는 교세포가 기억과 학습에 적극적인 역할을하는 것으로 보입니다.
이것은 리버 사이드에있는 캘리포니아 대학 (UC)의 새로운 연구에 따른 것입니다.
연구팀은 성상 세포 (뉴런보다 훨씬 많은 수)가 원하지 않는 시냅스 또는 뉴런 간의 연결을 제거하여 뇌 해마의 제한된 공간을 관리 할 수 있음을 발견했습니다.
해마는 기억과 학습에 중요한 뇌의 작지만 중요한 부분입니다.
현재 출판 된 논문에서 신경 과학 저널, 연구자들은 성상 세포가“학습 중 해마 회로 리모델링”을 조절하는 메커니즘을 어떻게 탐구했는지 설명합니다.
그들은 성상 세포가 에프 린 -B1이라는 단백질을 너무 많이 생산할 때 쥐에게 기억 문제를 일으킨다는 것을 발견했습니다.
선임 연구 저자 인 UC Riverside 의과 대학의 생물 의학 교수 인 Iryna M. Ethell은 다음과 같이 설명합니다.“성상 세포에서이 단백질의 생산이 이루어지면 상황 기억의 유지 및 우주 탐색 능력이 손상 될 수 있습니다. .”
뉴런, 아교 세포 및 시냅스
뇌와 척수에는 두 가지 주요 유형의 세포가 있습니다. 뉴런; 그리고 microglias, astrocytes 및 oligodendrocytes로 구성된 더 풍부한 glial 세포.
원래 뉴런은 뇌의 활동적인 작업 단위이며 신경 교세포의 역할은이를 수동적으로 지원하고 양육하는 것이라고 생각했습니다.
그러나 점점 더 많은 연구에서 아교 세포가 수동적이지 않고 뇌와 신경계 발달에 능동적 인 역할을한다는 것을 보여주고 있습니다.
예를 들어, 우리는 성상 세포가 시냅스의 생성과 기능, 또는 뉴런의 끝과 그것이 통신하는 다른 뉴런 사이의 공간을 조절하는 데 도움이된다는 것을 알고 있습니다.
의사 소통은 화학 메신저 또는 신경 전달 물질을 통해 시냅스를 통해 신호를 전달합니다.
연구자들은 이전 연구에서 성상 세포와 뉴런 사이의 비정상적인 상호 작용을 뇌의 발달 및 퇴행성 장애와 연관 시켰다고 지적했습니다.
이 연구 중 일부는 비정상적인 상호 작용이 기억 및 학습 장애와 관련이 있음을 발견했습니다. 그러나 그들은 근본적인 메커니즘을 식별하지 못했습니다.
Ethell 교수는 자신의 연구 결과에 따라 그녀와 동료들은 "에프 린 -B1을 너무 많이 발현하는 성상 세포가 뉴런을 공격하고 시냅스를 제거 할 수있다"고 믿고 있다고 말합니다.
이러한 유형의 "시냅스 손실"은 알츠하이머 병, 근 위축성 측삭 경화증 및 기타 신경 퇴행성 질환에서 관찰되었습니다.
성상 세포는 시냅스를 제거합니다
연구진은 실험실에서 성상 세포가 마우스 뉴런에 미치는 영향을 조사함으로써 신경 교세포와 뉴런 간의 상호 작용을 연구하기 시작했습니다. 그들은 너무 많은 에프 린 -B1을 뉴런에 생성하는 성상 세포를 뉴런에 추가했을 때 시냅스를 "먹었다"는 것을 발견했습니다.
뇌에서 시냅스를 제거하면 기억과 학습 회로가 변경되므로,이 발견은 신경교 세포와 뉴런 간의 상호 작용이 기억과 학습에 영향을 미칠 가능성이 있음을 시사합니다.
이를 더 탐구하기 위해 과학자들은 살아있는 생쥐의 효과를 연구했습니다. 그들은 동물의 에프 린 -B1 수치를 증가 시켰을 때 동물들이 방금 배운 행동을 기억할 수 없다는 것을 발견했습니다.
Ethell 교수는 "에프 린 -B1의 과잉 생산은 원치 않는 시냅스가 건강한 뇌에서 제거되는 새로운 메커니즘이 될 수 있습니다."라고 추측합니다.
이 아이디어는 성상 세포에 의한 에프 린 -B1 생산의 증가가 외상성 뇌 손상에서 종종 관찰된다는 사실에 의해 뒷받침됩니다.
그러나 시냅스의“과도한 제거”는 문제를 일으키고 신경 퇴화로 이어질 수 있다고 Ethell 교수는 설명합니다.
학습에는 잊는 것이 필요하다
해마 (주로 기억과 관련된 뇌의 일부)에서는 우리가 새로운 것을 배우면서 새로운 시냅스가 형성됩니다.
그리고 Ethell 교수는이 작은 영역의 제한된 공간 때문에 새로운 기억이 형성 될 때 새로운 연결을위한 공간을 만들기 위해 원치 않는 연결을 제거해야한다고 말합니다.
새로운 시냅스를 만드는 것과 원치 않는 시냅스를 제거하는 것 사이의 균형은 성상 세포에 의한 에프 린 -B1 생산의 증가와 감소에 의해 유지됩니다.
Ethell 교수는“배우려면 먼저 잊어야합니다.”라고 말합니다. 그녀와 그녀의 동료들은 아교 세포에 대한 연구를 계속하고 있으며 왜 전부가 아닌 일부 성상 세포가 시냅스를 제거하는지 알아 내고자합니다.
“우리가 확실히 알고있는 것은 연구를 위해 뉴런만을 표적으로하는 것은 효과가 없다는 것입니다. 우리의주의가 필요한 것은 아교 세포이기도합니다.”
Iryna M. Ethell 교수
