我們的思想和情感源於神經元網路，即利用稱為神經遞質的化學物質傳送訊號的腦細胞。但神經元並非孤軍奮戰。它們得到其他稱為神經膠質（希臘語意為“膠水”）的細胞的支援，這些細胞曾被認為可以將神經組織粘合在一起。如今，神經膠質被認為有助於調節新陳代謝、保護神經元和清理細胞廢物——作用至關重要但並不引人注目。
然而，現在神經科學家發現了一種“混合”神經膠質細胞，它使用穀氨酸（大腦中最常見的神經遞質）傳送訊號。這些發表在《自然》雜誌上的發現，打破了訊號神經元和支援性神經膠質之間的嚴格界限。
“我希望這對該領域是一個推動，使其向前發展，也許可以開始研究為什麼某些[大腦]迴路有這種輸入，而另一些則沒有，”該研究的共同作者、瑞士洛桑大學的神經科學家安德烈亞·沃爾特拉 (Andrea Volterra) 說。大約 30 年前，研究人員開始報告稱為星形膠質細胞的星形神經膠質細胞可以與神經元交流。這個想法引起了爭議，進一步的研究產生了矛盾的結果。為了解決這場辯論，沃爾特拉和他的團隊分析了來自小鼠大腦的現有資料。這些資料是使用一種稱為單細胞 RNA 測序的技術收集的，該技術使研究人員能夠編錄單個細胞的分子圖譜，而不是對批次組織樣本中的分子圖譜進行平均。在他們在海馬體（一個關鍵的記憶區域）中發現的九種星形膠質細胞中，有一種具有傳送穀氨酸訊號所需的細胞機制。
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這些細胞數量很少，僅存在於某些區域，這可能解釋了為什麼早期的研究錯過了它們。“這非常令人信服，”倫敦國王學院的神經科學家尼古拉·漢密爾頓-惠特克 (Nicola Hamilton-Whitaker) 說，她沒有參與這項研究。“有些人可能沒有看到這些特殊功能的原因是他們研究了不同的星形膠質細胞。”
研究人員使用一種視覺化穀氨酸的技術，在活體小鼠中觀察了這些細胞的活動。他們發現，阻斷它們的訊號傳遞會損害小鼠的記憶表現。進一步的小鼠實驗表明，這些細胞可能在癲癇和帕金森病中發揮作用。對人類 RNA 資料庫的分析表明，相同的細胞可能存在於我們體內，但尚未被直接觀察到。
“構建大腦回路模型的人們從不考慮這些其他細胞，”漢密爾頓-惠特克說。“現在我們都必須承認它們是迴路的一部分，並且需要被納入其中才能理解迴路是如何工作的。”
首先，神經科學家必須繪製出這些特殊細胞在大腦中的分佈位置。由於沃爾特拉的團隊在與記憶相關的結構中發現了它們，研究人員計劃檢查來自阿爾茨海默病患者的資料，以瞭解他們的訊號星形膠質細胞是否以及如何發生改變。“我們知道它們位於記憶迴路中，所以下一個問題是，痴呆症會發生什麼？”沃爾特拉說。“如果這些細胞被改變，它們將成為研究的新目標。”