一種鎮(zhèn)定的神經(jīng)遞質(zhì)也可能令人興奮

根據(jù)發(fā)表在《PLOS Biology》雜志上的一項(xiàng)研究，一種以前被認(rèn)為只能使神經(jīng)元平靜下來的神經(jīng)遞質(zhì)也可能在喚醒神經(jīng)元方面發(fā)揮作用，這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了教科書上關(guān)于神經(jīng)元如何在大腦中相互交流的觀點(diǎn)。

γ -氨基丁酸(GABA)被認(rèn)為是大腦中主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，抑制神經(jīng)細(xì)胞通過化學(xué)信息與其他神經(jīng)細(xì)胞交流的能力。GABA被認(rèn)為在許多(如果不是所有)大腦功能中發(fā)揮作用，通常被描述為與谷氨酸相反，谷氨酸是大腦中最豐富的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。

但根據(jù)這項(xiàng)新研究，GABA可以根據(jù)環(huán)境抑制或興奮神經(jīng)元。

“教科書以非黑即白的方式對(duì)待突觸傳遞，”James Surmeier說。谷氨酸能突觸傳遞是興奮性的，GABA能突觸傳遞是抑制性的。我們的工作表明，情況比這要復(fù)雜得多——至少對(duì)紋狀體脊突投射神經(jīng)元來說是這樣?！?/p>

在這項(xiàng)研究中，研究人員觀察到了棘狀投射神經(jīng)元，這是一種神經(jīng)元，占紋狀體細(xì)胞的95%。紋狀體是大腦中參與決策功能的區(qū)域，包括運(yùn)動(dòng)控制、情感和習(xí)慣形成。

通過使用非侵入性穿孔貼片記錄觀察刺狀投射神經(jīng)元的活動(dòng)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)GABA可以“喚醒”處于靜息狀態(tài)的神經(jīng)元，為谷氨酸的輸入做好準(zhǔn)備。

“我們認(rèn)為伽馬氨基丁酸可能有助于激活‘睡眠’中的神經(jīng)元，”Surmeier說。“GABA可以以一種被認(rèn)為只有谷氨酸才能做到的方式‘打開’神經(jīng)元。一旦一個(gè)細(xì)胞注意到其他細(xì)胞對(duì)它說的話，它就能在紋狀體回路中發(fā)揮作用?！?/p>

Surmeier說，GABA的抑制性質(zhì)只有在神經(jīng)元接近峰值閾值時(shí)才會(huì)發(fā)揮作用。通過這種方式，GABA確保細(xì)胞只對(duì)最強(qiáng)、最顯著的輸入做出反應(yīng)，減少“神經(jīng)噪音”。這是GABA作用的常規(guī)模式?！拔覀兊墓ぷ魈峁┝思y狀體回路如何工作的更細(xì)致的觀點(diǎn)。該領(lǐng)域的大多數(shù)人只是認(rèn)為伽馬氨基丁酸會(huì)關(guān)閉細(xì)胞和回路，而谷氨酸會(huì)使它們興奮。”

GABA多重作用的發(fā)現(xiàn)需要重新思考它作為一種嚴(yán)格的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的分類，并且對(duì)人工智能技術(shù)有更廣泛的影響，這在很大程度上是基于神經(jīng)元如何相互交流的過于簡(jiǎn)單的模型。

“機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能所基于的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型并不能反映我們今天對(duì)大腦回路的了解，”Surmeier說。“它們沒有捕捉到單個(gè)神經(jīng)元的計(jì)算復(fù)雜性，也沒有捕捉到它們是如何交流的。大腦中的兩種主要傳遞器之一在不同的大腦狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生不同的功能后果，這一事實(shí)對(duì)人工網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該如何設(shè)計(jì)有真正的意義，如果它們想要模仿人類的智能?！?/p>

展望未來，Surmeier和他的合作者將繼續(xù)研究GABA對(duì)刺狀投射神經(jīng)元的影響，以及在帕金森病和亨廷頓病等疾病中這種相互作用是如何改變的。

“在這些疾病中，大腦回路以非常不同的方式改變，這兩種疾病都涉及到運(yùn)動(dòng)功能障礙和地層的病理生理，”Surmeier說?！拔覀冋噲D確定這些神經(jīng)元間回路對(duì)這種功能障礙的貢獻(xiàn)。事實(shí)證明，至少在帕金森病模型中，GABA能回路開始以我們從未預(yù)料到的方式重新連接。

來源：PLOS Biology

亞氯酸鈉（Sodium hypochlorite，化學(xué)式：NaClO）是一種無色或淡黃色液體，常用作漂白劑和消毒劑。以下是亞氯酸鈉的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 氧化性：亞氯酸鈉是一種氧化性化合物，能夠與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。

2. 氯化性：亞氯酸鈉在水中能夠迅速分解，生成次氯酸（HClO）和氫氧化鈉（NaOH）。亞氯酸是一種比亞氯酸鈉更強(qiáng)的氧化劑。

3. 消毒性：亞氯酸鈉具有較強(qiáng)的殺菌消毒作用，可用消毒水源、池塘和水處理。

4. 漂白性：亞氯酸鈉可用作漂白劑，能夠?qū)⒃S多染料和有機(jī)物氧化漂白。

5. 不穩(wěn)定性：亞氯酸鈉在陽光照射下會(huì)逐漸分解，所以需要存放在暗處，避免陽光直射。

需要注意的是，亞氯酸鈉是一種腐蝕性較強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)，在處理和使用時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時(shí)，避免與酸性物質(zhì)或易燃物質(zhì)接觸，以免引發(fā)危險(xiǎn)反應(yīng)。