科学家揭示脑发育重要规律：神经“优胜劣汰”

中科院上海生科院神经所研究员于翔研究组在分子层面上发现，神经环路修剪存在一种“优胜劣汰”机制，过多或过少修剪，都事关自闭症等发育性神经系统疾病。该研究揭示了人类大脑发育过程中神经环路精确化的新机制和重要规律。8月7日，相关研究在线发表于《细胞》杂志。

神经网络系统中的大部分兴奋性突触位于神经元树突上一种名为“树突棘”的微结构上。在发育早期，树突棘的数目与突触的数目快速增加，使得神经网络愈发完善，而当这一网络复杂到一定程度后，必须像修剪枝叶一样进行优化，才能达到最佳的信息传递与储存效果。

于翔研究组以与小鼠触须感觉对应的大脑桶状皮层为实验范式试图解决这一问题。小鼠的触须是非常发达的感觉器官，它的日常活动都有赖于触须的感觉输入。研究人员在实验中发现，通过丰富环境饲养，增加小鼠的感觉输入，能同步加速树突棘的修剪与其形态的成熟。然而，剪除小鼠触须，则同时阻止了这两个过程。

经过多次实验，研究人员发现一种“3C复合物”是决定树突棘命运的关键分子——树突棘通过竞争3C复合物使它们在神经环路精确化的过程中拥有优势，更容易存活与成熟；而与之相邻的，拥有较低3C复合物的树突棘则更多地被修剪掉。研究人员用“胜者更加成熟与强壮、败者则被修剪”来概括这一机制。

一位审稿人对研究给予了很高的评价。“该研究填补了我们对于树突棘修剪的知识上的一个非常重要的空白，并且，基于突触修剪在脑发育和精神障碍中的重要作用，可以预见，该研究的影响将十分深远。”（记者黄辛、王珊）