维持大脑平衡在神经退行性疾病中的作用
随着学年的顺利进行，我们都认识到让学生充满活力的重要性。然而，我们也知道过度刺激的孩子会对课堂造成严重破坏，让老师试图重新控制他们的团队。大脑中的情况非常相似，其中细胞必须保持活跃——但以有序的方式——来执行它们的许多重要任务。
如果太多的兴奋性细胞（这个比喻中的学生）同时开始放电，过度兴奋会蔓延到整个神经网络（教室），导致癫痫活动。因此，抑制细胞（教师）会抑制兴奋以维持大脑的平衡。
现在，格拉德斯通研究所的研究人员发现，降低以在阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病中的作用而闻名的 tau 蛋白水平，会改变兴奋性和抑制性细胞，使大脑更难因过度兴奋而爆发。
“癫痫可能与许多脑部疾病有关，包括阿尔茨海默病和自闭症，”格莱斯顿神经疾病研究所所长、发表在《细胞报告》杂志上的新研究的资深作者 Lennart Mucke 医学博士说。“我们之前在小鼠模型中表明，降低 tau 水平使大脑更能抵抗各种原因的癫痫，但我们对其潜在机制感到困惑。我们最近的研究结果阐明了 tau 减少如何影响参与产生异常的不同类型的脑细胞网络活动。”
保持兴奋性和抑制性细胞活动之间的平衡对于大脑处理信息、适当控制运动和感知事物的真实情况至关重要，而不是以扭曲的方式。
“我们感兴趣的疾病有一个共同点，它们会导致大脑中的兴奋-抑制失衡，”穆克说，他也是约瑟夫·B·马丁神经科学杰出教授和旧金山加州大学神经病学教授。
Mucke 和他的团队发现降低 tau 水平会影响兴奋性和抑制性细胞，但方式不同。他们表明，缺乏 tau 的兴奋性神经元不会激发那么多，而缺乏 tau 的抑制性神经元更容易受到刺激而激发。
总之，这些效应降低了大脑网络中的兴奋-抑制比率，对抗导致该比率异常增加的疾病。回到课堂上的例子，减少 tau 的神经效应相当于让学生不那么吵闹，让老师更有效地监督他们。
就像课堂上的平静促进学习一样，tau 减少对大脑网络的镇静作用可能会提高大脑执行其功能的能力，尤其是当平静被疾病破坏时。在新研究中获得的见解可以帮助指导开发针对 tau 的新疗法，作为减少一系列神经和精神疾病中异常大脑活动的一种方式。
Story Source:
Materials provided by Gladstone Institutes. Original written by Julie Langelier. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Che-Wei Chang, Mark D. Evans, Xinxing Yu, Gui-Qiu Yu, Lennart Mucke. Tau reduction affects excitatory and inhibitory neurons differently, reduces excitation/inhibition ratios, and counteracts network hypersynchrony. Cell Reports, 2021; 37 (3): 109855 DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109855