科學家發現神秘新腦細胞 有望改變阿茲海默症治療
科學家最近發現了一種名為「卵形細胞」的新型腦細胞,這項發現不僅顛覆了我們對記憶形成的認知,更為阿茲海默症、癲癇等神經系統疾病的治療開闢了新途徑。
試想一下,當你走進家門,映入眼簾的是牆上的全家福照片、門邊的舊球鞋,以及書架上滿滿的旅行紀念品。這些物品早已成為我們記憶的一部分,塑造了我們的身份認同,也讓我們能夠從容應對日常生活。然而,這些記憶究竟是如何形成的?當阿茲海默症等疾病導致記憶逐漸消退時,又會發生什麼事?
英屬哥倫比亞大學醫學院的研究團隊在《自然通訊》期刊發表了一項突破性研究,他們發現了一種前所未見的腦細胞,這種細胞在物體識別和記憶過程中扮演著關鍵角色。研究資深作者、細胞與生理科學系副教授Mark Cembrowski博士指出:「物體識別記憶是我們身份認同的核心,也影響著我們與世界的互動。無論是生存還是日常功能,辨識物體是否熟悉都至關重要,這對記憶相關疾病具有重大意義。」
這種被命名為「卵形細胞」的神經元,因其細胞體呈獨特的卵形而得名。它們在人類、老鼠等動物的海馬迴中數量相對稀少。研究主要作者、Cembrowski實驗室的博士生Adrienne Kinman在分析老鼠腦部樣本時,意外發現了一小群具有獨特基因表現的神經元。「它們其實一直就在那裡,只是我們從未注意到。」Kinman表示,「經過進一步分析,我們發現這些細胞在細胞功能、神經迴路等方面都與其他神經元截然不同。」
為了探究卵形細胞的作用,研究團隊讓這些細胞在活躍時發出螢光,並使用微型單光子顯微鏡觀察老鼠與環境互動時細胞的活動情況。結果顯示,當老鼠接觸到陌生物體時,卵形細胞會亮起,但隨著老鼠逐漸熟悉該物體,細胞便停止反應。換句話說,這些細胞已經完成了它們的任務:老鼠記住了這些物體。
「最令人驚訝的是,這些細胞在接觸新事物時的反應是如此鮮明。」Kinman說,「能夠如此清晰地觀察到細胞活動與行為之間的關聯實屬罕見。而且,老鼠的卵形細胞能夠記住與物體的單次接觸長達數月之久,這種持續記憶能力對這些動物來說相當驚人。」
研究團隊目前正在探討卵形細胞在多種腦部疾病中的作用。他們推測,當這些細胞失調(無論是過度活躍或活性不足)時,可能會導致阿茲海默症、癲癇等疾病的症狀。「阿茲海默症的一個重要特徵就是識別記憶的喪失——你可能會忘記鑰匙是什麼,或是親人的照片。」Kinman表示,「如果我們能夠操控這些細胞來預防或逆轉這種情況呢?至於癲癇,我們發現卵形細胞過度興奮,可能在癲癇發作和傳播中扮演重要角色,這使它們成為新療法的潛在目標。」
對Cembrowski博士而言,這項發現顛覆了數十年來認為海馬迴僅含有一種控制多種記憶功能的細胞的傳統觀點。「從基礎神經科學的角度來看,這確實改變了我們對記憶運作方式的理解。」他說,「這開啟了可能性,讓我們意識到大腦中可能還存在其他未被發現的神經元型別,每種細胞都在學習、記憶和認知中扮演特定角色。這為我們創造了一個全新的世界,將徹底改變我們處理大腦健康和疾病的方式。」
參考文獻:Atypical hippocampal excitatory neurons express and govern object memory by Adrienne I. Kinman et al., 12 February 2025, Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-025-56260-8