生命科學

魅影腦細胞

神經膠細胞對思考與學習的重要性,可能不下於神經元!

撰文/菲爾茲(R. Douglas Fields)
翻譯/黃榮棋

生命科學

魅影腦細胞

神經膠細胞對思考與學習的重要性,可能不下於神經元!

撰文/菲爾茲(R. Douglas Fields)
翻譯/黃榮棋

最近有一本《送愛因斯坦回家》的書,內容是有關於病理學者哈維(Thomas Harvey)的真實故事。哈維在1955年為愛因斯坦做遺體解剖,沒想到他在解剖完後,竟將愛因斯坦的腦子帶回家,泡在福馬林中保存了40年。哈維有時會施捨一小塊愛因斯坦的腦組織給世界各地的科學家與偽科學家,讓他們可以探究天才的線索。但在哈維80歲的時候,他把剩下的腦組織放在別克雲雀汽車的後車箱,然後橫越整個美國,將腦子送還給愛因斯坦的孫女。


美國加州大學柏克萊分校的戴蒙(Marian C. Diamond)是位備受尊敬的科學家,她也曾有幸檢視這些寶貴腦切片。她並沒有發現腦中神經元數目或者是大小有任何不尋常的地方,但在負責高層次認知功能的聯合皮質中,她的確發現到愛因斯坦腦中有意外大量的非神經元細胞—─「神經膠細胞」(glia),其比例遠高於一般人。


這只是巧合嗎?也許不是。越來越多的證據顯示,神經膠細胞扮演的角色,要比長久以來認為的重要得多。數十年來,生理學者把焦點放在神經元,認為它才是腦中訊息傳遞的主要角色。雖然神經膠細胞的數目是神經元數目的九倍,但被認為只扮演維護的角色:將血管裡的養份輸送給神經元、維持腦中適當的離子平衡,以及抵抗侵入免疫系統的病原。靠著神經膠細胞的支持,神經元可以透過稱為突觸的微小接觸點,自由溝通並建立連結網路,讓我們能夠思考、記憶及在高興時手舞足蹈。


如果有關神經膠細胞的新發現獲得確立,將會大大改變長久以來所建立的腦功能模型。過去數年來,靈敏的造影實驗已經指出,從胚胎發育到老年,神經元與神經膠細胞一直都保持雙向溝通。神經膠細胞會影響突觸的形成,也會幫助決定神經連結隨時間而增強或減弱,這種變化是學習與儲存長期記憶所必需的。最近的研究也指出,神經膠細胞可以在平行但不同於神經網路的另一個網路中互相溝通,影響腦功能的表現。神經科學家雖然小心翼翼地不願太快賦予神經膠細胞新的地位,但他們還是為其前景感到興奮,因為腦有一半以上的區域一直都未經探索,而其中可能含有解開心智運作的寶貴資訊。


看看我、聽聽我


大部份的人會把我們的神經系統想成是一堆連結著神經元的糾纏線路。每一個神經元有一條往外延伸、長長的分支,稱為「軸突」,神經訊息會沿著軸突傳遞到軸突末端的突起處。每個突起會釋出神經傳遞物,這些化學訊息分子會穿越一段短距離的突觸間隙,到達鄰近細胞上的枝枒狀受體,也就是「樹突」。但緊密圍繞在神經元與軸突周圍的是各種不同的神經膠細胞。愛因斯坦去世時,神經科學家懷疑神經膠細胞也許會協助處理訊息,但卻一直無法找到令人信服的證據。最後他們放棄了神經膠細胞,而這些腦組織切片也深陷科學冷宮好長的一段時間。




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