陽明交大與德國研究團隊解開神經迴路的負負得正:誰“抑制”了抑制性神經元?

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在這個資訊爆炸的時代中,無論我們接觸任何媒體平臺,都會有大量的資訊主動或被動地湧入我們的大腦。在演化的進程中,哺乳類開始發展出一個資訊處理的重要區域:海馬迴。這個腦區負責處理與哺乳動物認知學習相關的訊息,其角色就如同腦系統中訊號處理的中央晶片。而此晶片上調控訊號出入的關鍵位置:齒狀迴,跟多數腦區一樣擁有兩種訊息處理的單元:興奮性神經元與抑制性神經元。而其中多數的抑制性神經元就如同興奮性神經元的煞車一般,扮演著調控興奮性神經元傳遞訊號的開關。然而,科學家發現在抑制性神經元中存在一個特殊的群體,這類神經元會在細胞膜上表現血管活性腸肽,且其調控/抑制對象為其他的抑制性神經元。這種與一般抑制性神經元迴異的調控現象被稱為「去抑制作用」。

科學界對於去抑制作用的了解始於一項1996年的研究,Hájos與其團隊在大鼠的齒狀迴中發現這群血管活性腸肽神經元在細胞形態上具有高度的異質性。但數十年來,科學家們囿於標定這群細胞的困難性,遲遲無人投身於這項重要且基礎的研究。近年來,國立陽明交通大學的神經生理學家:連正章教授與德國夏里特醫學院(Charité – Universitätsmedizin Berlin)的神經解剖學家:Imre Vida教授透過臺德的雙邊合作計畫(MOST-DFG)積極投入這項研究。

研究團隊透過分析此神經元在神經化學、型態學、生理學與神經元在小鼠齒狀迴中的投射連結,完成血管活性腸肽中間神經元在電生理與神經突觸上的精確分類。成功為研究去抑制作用奠定了基石。

這項三年期雙邊合作的研究成果已發表在動物學中佔前10百分比 (10/175) 的《比較神經學期刊 (Journal of Comparative Neurology) 》中,並成為了此領域中具有開拓性的研究成果。

計畫名稱:臺德(DE)國合計畫-抑制性迴路的抑制調控:中間神經元專一性中間神經元在皮質海馬回的網路角色與行為功能
計畫編號:MOST 106-2923-B-010 -001 -MY3
全程執行期限: 106/10/01 ~ 109/09/30

照片 CC and Daron: 左為計畫主持人,右為參與學生吳哲瑋

照片 Simon and Daron: 實驗操作者為學生第一作者衛昱廷, 旁觀者為第二作者學生吳哲瑋

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