网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Nat Commun:“三岁看大,七岁看老”有科学依据吗?科学家揭示出生后早期中间神经元-少突胶质细胞通讯机制

0
分享至

过去人们以为髓鞘只是给神经“包上绝缘胶布”,让信号传得更快。但现在发现,少突胶质细胞和它们形成的髓鞘其实也参与了学习、记忆等高级脑功能。不过,髓鞘具体是怎么帮大脑搭建起完成复杂任务(比如做决定、控制情绪)所需的神经网络的,还不太清楚。

基于此,2025年12月18日,巴黎西岱大学María Cecilia Angulo研究团队在Nature communications杂志发表了“Prefrontal gamma oscillations and fear extinction learning require early postnatal interneuron-oligodendroglia communication”揭示了前额叶gamma振荡和恐惧消退学习依赖于出生后早期的中间神经元-少突胶质细胞通讯。

作者在小鼠中发现,出生后早期,中间神经元通过GABA信号与少突胶质前体细胞(OPC)“对话”,这一过程对PV阳性中间神经元的髓鞘形成至关重要。这种髓鞘化有助于内侧前额叶皮层(mPFC)产生低频gamma脑电波并支持恐惧记忆的消退。如果这一早期信号被破坏,PV神经元的髓鞘发育就会异常,导致低频gamma活动减弱并损害声音诱发的恐惧消退能力。值得注意的是,这种缺陷是特异性的mPFC整体髓鞘、高频gamma振荡和情境性恐惧消退均未受影响。更关键的是,即使后期再增强PV神经元活动或促进髓鞘生成,也无法挽回这些功能缺陷,说明早期髓鞘化窗口一旦错过,影响是长期且不可逆的。这项研究揭示了OPC接收的GABA信号在PV神经元髓鞘化和前额叶环路成熟中的关键作用,并阐明了这一过程如何对脑电节律和认知功能产生持久影响。

图一 早期OPC-GABA信号决定成年恐惧消退能力

为探究出生后早期中间神经元与少突胶质前体细胞(OPC)之间的GABA能通讯是否影响成年认知功能,研究人员利用γ2f/f小鼠,在出生第3–5天注射4-OHT,特异性关闭OPC中由γ2亚基介导的GABA信号。

结果显示,该操作有效阻断了mPFC中OPC在发育关键期(P9-P13)接收的GABA输入且这种γ2依赖的突触仅存在于早期,成年后自然消失。行为学测试发现,4月龄的突变小鼠在基本听觉、情境性恐惧记忆及消退方面均正常,但在声音诱发的恐惧消退任务中表现出明显缺陷:不仅消退学习更慢、不彻底,次日也无法有效提取消退记忆。该缺陷并非由基因背景或成年期操作引起,也非听力问题所致。

产品推荐

脑声常谈建立了多个《动物模型构建与行为评估》交流群,群内分享各种经典和前沿的行为范式,共同交流解决动物实验中遇到的棘手问题,避坑少走弯路!有需要的老师可以扫码添加微信进入讨论群!

这些结果表明,出生后早期OPC与中间神经元之间的GABA信号虽短暂,却对mPFC相关认知功能(如特定恐惧消退)的长期成熟具有不可替代的关键作用。

图二 早期GABA信号缺失导致PV神经元髓鞘结构长期异常

作者观察到认知障碍和兴奋-抑制(E/I)平衡失调后,推测出生后早期中间神经元与OPC之间的GABA能突触若被破坏,可能会导致持久的髓鞘异常,尤其是对那些本身髓鞘可塑性较强的PV阳性中间神经元。

此前研究发现,在体感皮层中,γ2f/f小鼠幼年时就已出现PV神经元髓鞘化异常。此次,作者将分析延伸至成年小鼠的mPFC,发现:虽然整体髓鞘覆盖和MBP信号正常,但PV阳性轴突的单个髓鞘节段(节间长度)显著变长,而PV阴性轴突则不受影响。

更重要的是,这种改变并非由PV神经元数量、分布、轴突密度或少突胶质细胞发育异常引起,两组小鼠在这些指标上均无差异。这说明,尽管OPC只在发育早期短暂接收来自PV神经元的GABA信号,但这一短暂交流对PV轴突髓鞘结构的精细塑造具有长期且高度特异的影响。即使成年后突触早已消失,其缺失所造成的髓鞘缺陷仍持续存在,凸显了早期神经-胶质互动对脑功能成熟的关键作用。

图三 化学遗传学诱导的PV中间神经元活性增强并不能挽救恐惧消退缺陷

为探究γ2f/f小鼠中持续存在的PV中间神经元髓鞘异常及认知缺陷是否可逆,作者尝试了两种干预策略:增强PV神经元活性和促进髓鞘形成。

首先,通过在mPFC注射表达hM3Dq的病毒并给予CNO激活PV神经元。电生理实验证实该操作能特异性提高PV神经元兴奋性,但连续两周激活后,既未改善PV轴突异常延长的髓鞘节间长度,也未恢复MBP信号,说明成年后增强神经元活动无法逆转早期形成的髓鞘结构缺陷。

接着,研究人员测试这种激活能否绕过结构问题、直接改善行为。结果发现,即使PV神经元被有效激活,γ2f/f小鼠在声音恐惧消退学习及其记忆提取方面仍无改善,表现与未处理的突变小鼠相同。

综上,出生早期GABA信号缺失造成的PV神经元髓鞘异常具有长期性和不可逆性,即便成年后增强其活性,也无法修复结构或挽救相关认知功能。

图四 早期OPC-GABA信号缺失特异性损害成年gamma振荡与恐惧消退

mPFC中的gamma振荡依赖PV中间神经元维持兴奋-抑制平衡,对恐惧消退等高级认知功能至关重要。

作者在自由活动小鼠中记录局部场电位发现:γ2f/f小鼠在旷场测试中theta和gamma振荡及行为均正常;但在恐惧消退记忆提取阶段,其gamma振荡功率显著降低,且伴随消退学习缺陷。这表明,出生后早期OPC缺失GABA输入导致PV神经元髓鞘结构异常,虽不影响基础神经活动或探索行为,却特异性损害高阶认知任务所需的神经同步,揭示了发育早期神经-胶质相互作用对成年脑功能的持久影响。

总结

本研究揭示,出生后早期中间神经元与OPC之间的GABA能通讯是PV神经元正常髓鞘化和mPFC认知功能成熟的关键。这一短暂窗口期的干扰可导致不可逆的髓鞘结构异常与行为缺陷,凸显了早期神经-胶质互作在精神疾病起源中的重要作用,也为理解疾病机制和开发预防性干预策略提供了新方向。

文章来源

https://doi.org/10.1038/s41467-025-66309-3

脑声小店基于深度科研洞察,专注为动物实验提供"简器械·精实验"解决方案。我们突破高精设备局限,开发手工定制化仪器及配件,通过科研巧思将基础工具转化为创新实验方案。产品涵盖行为学装置、操作辅助工具等,使实验室在保持操作简效的同时,实现精细化数据采集,助力科研人员以创造性思维发掘简易仪器的潜在科研价值。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
刹车踏板断了,某些人的逻辑也断了

刹车踏板断了,某些人的逻辑也断了

曹莽看世界
2026-10-15 09:12:07
4-1夺冠!国乒14岁新星横空出世登顶大满贯,终于后继有人了

4-1夺冠!国乒14岁新星横空出世登顶大满贯,终于后继有人了

观锐器
2026-10-15 18:18:26
“红果短剧降智”冲上热搜,医生说了句大实话

“红果短剧降智”冲上热搜,医生说了句大实话

ZAKER新闻
2026-10-14 18:57:00
乌克兰把德国波兰以色列捷克各型现代突击步枪,使用一圈结果发现,还是美国AR-15突击步枪才能对抗AK-12突击步枪

乌克兰把德国波兰以色列捷克各型现代突击步枪,使用一圈结果发现,还是美国AR-15突击步枪才能对抗AK-12突击步枪

吃瓜小侦探
2026-10-14 19:26:55
刚亚运夺金!中国香港网球一哥黄泽林证实 已与陈奕迅女儿分手

刚亚运夺金!中国香港网球一哥黄泽林证实 已与陈奕迅女儿分手

醉卧浮生
2026-10-15 17:22:16
16GB+1TB!新机官宣:10月15日,首发上市!

16GB+1TB!新机官宣:10月15日,首发上市!

科技堡垒
2026-10-15 12:08:00
尤文23岁前锋滑倒3次被换下!当众向教练发火 怒砸座椅后直接离场

尤文23岁前锋滑倒3次被换下!当众向教练发火 怒砸座椅后直接离场

风过乡
2026-10-16 06:20:50
深圳“返贫四件套”:不碰,你就赢了大部分人

深圳“返贫四件套”:不碰,你就赢了大部分人

起喜电影
2026-10-16 04:38:37
8年前,她出逃英国带走403亿,2025年落网时账上竟有480亿

8年前,她出逃英国带走403亿,2025年落网时账上竟有480亿

磊子讲史
2026-10-15 16:44:28
色字头上一把刀:永州女局长周晓芬婚内出轨9人,为何到现在还没停职

色字头上一把刀:永州女局长周晓芬婚内出轨9人,为何到现在还没停职

十为先生
2026-10-15 11:08:04
不能打电话、发短信:华为官网显示手机与手机间通信共享只支持共享网络能力(含eSIM)

不能打电话、发短信:华为官网显示手机与手机间通信共享只支持共享网络能力(含eSIM)

IT之家
2026-10-14 00:23:19
泽连斯基首谈美国的背叛 海王星突袭摧毁俄军6架战机

泽连斯基首谈美国的背叛 海王星突袭摧毁俄军6架战机

西楼饮月
2026-10-15 22:44:01
iPhone 18 Pro系列降价,苹果公布双11折扣

iPhone 18 Pro系列降价,苹果公布双11折扣

新京报
2026-10-15 11:38:07
李嘉诚去世真相大白!遗产分配曝光,难怪早对两个儿子安排好后路

李嘉诚去世真相大白!遗产分配曝光,难怪早对两个儿子安排好后路

墨印斋
2026-10-16 05:25:57
寄宿男孩“低情商发奶”,引来3.6万人感叹:这样没人会记你的好

寄宿男孩“低情商发奶”,引来3.6万人感叹:这样没人会记你的好

番外行
2026-10-15 08:14:54
央视除名、被大佬睡出位、靠肉体换资源?方琼秘闻多炸裂

央视除名、被大佬睡出位、靠肉体换资源?方琼秘闻多炸裂

地球记
2026-10-14 19:09:51
10月起,中央网信办等部门集中开展为期2个月的网络涉军不当营销和炒作信息专项整治

10月起,中央网信办等部门集中开展为期2个月的网络涉军不当营销和炒作信息专项整治

上观新闻
2026-10-15 15:23:41
原中汽协高层等抨击尊界事件:滥用非标极限测试,损害自主声誉

原中汽协高层等抨击尊界事件:滥用非标极限测试,损害自主声誉

明镜pro
2026-10-13 09:14:34
看懂这张旧照片,就懂樊振东迟迟不归国乒的原因

看懂这张旧照片,就懂樊振东迟迟不归国乒的原因

观星娱记
2026-10-14 08:45:09
46岁董洁素颜做饭上热搜!增重后颜值回春,网友冷清秋本秋回来了

46岁董洁素颜做饭上热搜!增重后颜值回春,网友冷清秋本秋回来了

喜欢历史的阿繁
2026-10-16 00:19:54
2026-10-16 09:12:49
脑声常谈 incentive-icons
脑声常谈
专注动物神经科学与行为学实验
2509文章数 80关注度
往期回顾 全部

科技要闻

苹果与Meta合作,要在Mac上运行Muse

头条要闻

日本政坛大佬痛批高市:你的存在 就是日本外交的障碍

头条要闻

日本政坛大佬痛批高市:你的存在 就是日本外交的障碍

体育要闻

五大联赛第二射手,开着11年前的二手车

娱乐要闻

蒋劲夫晒体脂率引关注,家暴史再被扒

财经要闻

避险情绪压倒通胀担忧,欧美国债普涨

汽车要闻

年轻人专属的大五座 小鹏MONA L05预售16.98万起

态度原创

数码
艺术
本地
家居
公开课

数码要闻

苹果“破戒”:首款触控OLED屏MacBook Pro有望11月6日开卖

艺术要闻

震惊!费城博物馆竟藏着这么多中国造像,每一尊都美到窒息!

本地新闻

这个十一,林都伊春彻底出圈!

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版