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麻省理工学院神经科学家一项关于看似相似的神经元亚型如何驱动果蝇运动的新研究揭示了当大脑的命令被传递到肌肉纤维时出乎意料的多样性。一系列实验揭示了这两种神经细胞之间的显着差异——一个神经元争先恐后地适应另一个神经元的不同变化，但当情况逆转时却没有得到任何回应。
发表在《神经科学杂志》上的研究结果表明，这些神经元亚类在人类和许多其他动物中也大量存在，它们在应对变化的倾向方面表现出以前未被重视的多样性，这是一种被称为“突触可塑性”的关键特性。突触可塑性被认为是学习和记忆如何在大脑中发生的重要机制，并且该过程的异常可能是自闭症等疾病的核心。
“通过看到这两种不同类型的运动神经元实际上表现出非常不同类型的可塑性，这很令人兴奋，因为这意味着它不仅仅是一件事发生，”资深作者 Troy Littleton 说，他是 Picower 学习与记忆研究所和 Menicon 的成员麻省理工学院生物系和大脑与认知科学系神经科学教授。“有多种类型的东西可以改变以改变神经肌肉系统内的连接性。”
补品和阶段性神经元
这两个神经元都以相同的方式工作，通过将神经递质谷氨酸释放到它们与肌肉的连接或突触上。但这两个神经元以不同的方式执行此操作。“强直”神经元仅连接到一块肌肉，当肌肉处于活动状态时，它会以恒定但较低的速率释放谷氨酸。同时，“阶段性”神经元连接到整组肌肉，并以强烈的快速活动脉冲跳入，使肌肉开始活动。
Littleton 和主要作者 Nicole Aponte-Santiago 开始研究时很想探索这些不同的神经元是竞争还是合作来驱动肌肉纤维，以及它们在功能改变时是否表现出不同的可塑性。为了开始最终成为她论文研究的内容，Aponte-Santiago 开发了专门针对两个神经元中的每一个神经元定制基因改变的方法。
