Nature：移植胚胎神經細胞可以整合到損傷的神經網

當大腦從損傷中恢復時，成年人的大腦幾乎沒有能力去彌補神經細胞的損失。生物醫學研究人員和臨床醫生希望能夠通過移植神經細胞來代替那些損傷的神經細胞。但是，他們面臨著一個問題——他們並不知道移植的神經元是否可以充分地整合到大腦的神經網路中並恢復其功能。近日，來自德國的多個小組的聯合研究已經證明，在小鼠體內，移植的胚胎神經細胞可以整合到現有的神經網路中並行使正常功能。這一研究結果發表於近日的Nature雜誌上。

神經退行性疾病，如阿爾茨海默病或帕金森氏病，以及中風或某些損傷都可能導致腦細胞的損失。哺乳動物替換損傷腦細胞的情況非常有限，大多時候都是一種永久性的損失。將年輕的神經細胞移植到病人被累及的神經網路中，以帕金森病為例，可能在一定程度上改善臨床癥狀。但是移植的神經細胞是否有效地整合到現有的神經網路中，是否真的能取代損失的細胞還不清楚。

在這項實驗中，研究人員觀察了移植的胚胎神經細胞是否可以正常地整合到成年小鼠的視覺皮層中。研究人員表示，視覺皮層是進行實驗的理想區域。目前科學家們對視覺皮層神經細胞的功能和神經細胞之間的連接已經有了充分了解，因此他們比較容易評估新的神經細胞是否可以在神經網路中正常地行使功能。

研究人員將來自於大腦皮層的胚胎神經細胞移植到成年小鼠視覺皮層的損傷區域，在接下來的幾周和幾個月的時間中，他們通過雙光子顯微鏡成像監測移植的這些未成熟神經元的變化，以確定它們是否分化為錐體細胞。研究人員發現這些細胞可以存活並繼續發育。令人興奮的是它們還與其他神經細胞形成了突觸連接，並能夠響應視覺刺激。

研究人員進一步探究移植神經元建立連接的精確模式。他們發現，來源於移植的未成熟神經元的錐體細胞與全腦內恰當的神經細胞都形成了功能連接。這意味和損失細胞一樣，這些植入的神經細胞可以接收到同樣精確的輸入信號。並且，它們能處理這些信號並將其傳遞給下游神經元。這些研究結果表明，移植神經細胞十分特別，它們可以高度精確地整合到神經網路中。而在正常情況下，成年動物的大腦中往往不容易納入新的神經細胞。這意味著成年哺乳動物的大腦仍然保留了與移植的未成熟神經元建立連接的能力。

備註：本文編譯自Max Planck Society網站，原標題：「Transplanted embryonic nerve cells can functionally integrate into damaged neural networks」

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