《Science》極早期發育時期驚現神經突觸

　　大腦新皮層（cerebral neocortex）掌權人腦功能，如有意識的思維和語言。在新皮層中，數十億神經元被精確排列成有序的6層結構。在嬰兒時期，這些神經元有次序地生成，再遷移至大腦表面。

　　“亞板神經元（subplate neurons）”是新皮層首批出現的神經元之一，它們在新皮層發育時短暫地工作，在發育完成時銷聲匿跡。科學家們尚不清楚它們對神經元遷移是否有作用。

　　在這項研究中，研究小組發現，亞板神經元形成瞬時突觸與新生神經元接觸，向后者發送信號指導它們遷移。

　　突觸是連接神經元的結構。在成熟神經元中，它們被認為是神經元相互通信的關鍵。發表在4月20日的這篇《Science》文章首次揭示了突觸在皮層發育過程中對神經元遷移的影響。

　　“我們感到驚訝，因為過去我們認為只有成熟神經元才能使用突觸結構。我們未曾想到能在這么早期的發育過程中看見突觸，”文章一作Chiaki Ohtaka-Maruyama說。

　　胎兒新皮層發育時期，誕生于深腦部位的神經祖細胞不斷重復細胞分裂。亞板神經元是新皮層出現的第一類神經元，隨后，它們形成了一個被稱為亞板層（subplate layer）的結構。亞板神經元出現后，神經祖細胞緊接著大量生產興奮性神經元（excitatory neurons），然后向大腦表面運輸，形成新皮層的不同層。興奮性神經元剛出現時，它們是星形或多極的，遷移緩慢，蜿蜒曲折沒有方向感，這種類型的遷移被稱作多極遷移（multipolar migration）。在某個時刻，多極神經元突然變成具有兩個突起的紡錘形，以輻射遷移（radial migration）的方式迅速向大腦表面滑去。多年來，讓神經元找到“方向感”的開關一直未能找到。

　　Ohtaka-Maruyama博士為了解神經元在新皮質的精準排練分層，她與同事觀察到小鼠胚胎的新生神經元在亞板層完成了從多極遷移到輻射遷移的轉變，于是，他們推測亞板神經元可能從中起重要作用。

　　通過細致觀察，研究人員們發現亞板神經元積極地向新生的多極遷移神經元伸出了瞬時突觸。阻止突觸通信便會阻止新生神經元的有效遷移。相反，向新生神經元噴神經遞質谷氨酸（glutamate）模仿突觸活動，也能增強輻射遷移。這些結果表明，在大規模極為擁擠的計時賽跑中，亞板神經元可以起到類似組織者的功能，它們決定誰應該站上跑道，何時開始跑。

　　孤獨癥和精神分裂癥等各種精神障礙都跟輻射遷移缺陷有關，這項發現為我們理解龐大復雜的人腦結構進化發育提供了確切線索。