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拜罗伊特的生物学家研究了最大的动物脑细胞的作用

大多数鱼类和两栖动物的大脑都包含一对明显的大神经细胞。这些是在任何动物脑中发现的最大细胞。它们被称为Mauthner细胞,当掠食者接近时会触发闪电般的逃生响应。拜罗伊特大学的生物学家现在表明,这些细胞具有生存所必需的独特功能,其他神经细胞无法弥补这些功能的丧失。此外,他们还发现Mauthner细胞在没有细胞体(体)的情况下仍能长时间保持功能。研究人员在《PNAS》杂志上发表了他们的发现。

新发现与普遍的观点相反,即神经系统的重要功能不依赖于专门为此目的而配备的单个细胞。“几年来,生物学界一直认为动物神经系统中只有较弱的层次结构。因此,人们可以基本上假定任何重要功能至少部分地被神经系统的其他区域所取代。如果主要负责特定功能的神经细胞发生故障,但是鱼类和两栖动物中的Mauthner细胞就是很强的等级依赖性的例子,在我们的实验中,我们能够证明这些细胞的丢失会导致拜罗伊特动物生理学教授博士解释说:“他们控制的逃生反射终生失败,这是无法弥补的。”

长期以来人们一直误解了Mauthner细胞的这一核心功能。据认为,Mauthner细胞在没有其细胞体即体细胞的情况下会死,因此是无功能的。该假设导致对Mauthner细胞的体细胞已被去除的实验的错误解释。在这里,仍然存在快速逃逸,而其他神经细胞错误地解释了这些逃逸现象,以弥补Mauthner细胞的假定故障。但是实际上,正如拜罗伊特研究人员现在所表明的那样,Mauthner细胞非常坚韧。对于这种细胞中的兴奋传递至关重要的结构,即轴突,即使在移出细胞体后也能够将信号传递至神经系统并触发反射运动。

亚历山大说:“考虑到Mauthner细胞的核心重要性,这一观察结果并不令人感到意外。正是由于它们的独特功能,进化确保了它们即使在相对严重破坏细胞体后也能够完成重要的任务。” Hecker M.Sc.,这项新研究的第一作者。通过对鱼幼虫的高精度实验(并未导致它们被杀死),他能够证明这些神经细胞的异常韧性。

“我们的研究结果表明,Mauthner细胞在生物医学中应引起更多关注。特别是,即使在神经细胞受到严重损害后,仍能在这些神经细胞中维持重要功能的结构和机制应得到尽可能详细的研究。专注于受损神经细胞的维持和再生的研究的宝贵起点。” Schuster补充说。

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