大多数神经科学研究主要集中在神经元上，这是人类大脑中最著名的细胞类型。因此，其他脑细胞类型的独特功能往往被忽视或完全忽略。最近，来自西班牙马德里卡哈尔研究所（Instituto Cajal）、马德里自治大学和卡洛斯三世健康研究所的研究人员进行了一项研究，旨在更好地理解星形胶质细胞（一种星形的胶质细胞）在关键心理功能中的作用。他们的研究成果发表在《自然神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上，揭示了星形胶质细胞集合的存在，这是一种在奖励驱动行为期间活跃的特殊星形胶质细胞亚群。
“我们知道星形胶质细胞在其分子和基因表达特征、形态和起源方面是异质的细胞类型，”该论文的高级作者玛塔·纳瓦雷特（Marta Navarrete）告诉Medical Xpress，“然而，与神经元不同的是，到目前为止，我们对星形胶质细胞的功能多样性知之甚少。在这项工作中，我们想研究星形胶质细胞是否可以根据它们在所属的不同电路中扮演的角色来区分。”
为了深入研究星形胶质细胞的活动及其贡献，研究人员开发了一种新的实验工具，称为AstroLight。这种有前景的工具使他们能够在绘制这些较少研究的细胞类别的组织结构的同时，使用光来操纵其活动。
“我们改编了一种最初为神经元设计的工具，但该工具并不理想，因为神经元的活动主要依赖于动作电位而非钙离子波动，”纳瓦雷特解释说。“然而，由于星形胶质细胞的活动主要由钙动力学驱动，这个工具特别适合研究星形胶质细胞。”
研究人员使用AstroLight工具标记并操纵小鼠在完成行为任务时大脑中的星形胶质细胞。他们的发现为这组独特的胶质细胞在动机和线索驱动行为中的专门作用提供了新的宝贵见解。
“通过我们改编的新工具，我们将星形胶质细胞的钙信号转换为光依赖的基因表达，从而能够在小鼠的伏隔核后腹区（NAc）识别并操纵一个活跃的星形胶质细胞集合，”纳瓦雷特说。
“我们的研究结果表明，学习线索-奖励关联涉及NAc中星形胶质细胞活动的增加，而这种活动并不是均匀的，而是局限于特定的、稀疏分布的星形胶质细胞亚群——即‘星形胶质细胞集合’。我们证明，直接光遗传激活这个集合足以驱动奖励寻求行为，而激活整个星形胶质细胞群体则不然。”
纳瓦雷特及其同事的新发现对星形胶质细胞及其在神经回路中的作用研究具有重要意义，因为这些发现似乎反驳了长期以来关于这些细胞组织的假设。虽然星形胶质细胞传统上被视为同质的细胞群体，但研究人员表明，它们实际上可以以类似于神经元的方式在专门的小组中运作，从而精细调节动物和人类的行为。
“重要的是，我们的研究结果对转化医学具有潜在影响，因为针对星形胶质细胞集合可能会导致更精确和个性化的神经精神疾病治疗方法，”纳瓦雷特补充道。
“我们可以通过选择性地操纵一个星形胶质细胞集合来改变小鼠的行为，这提出了一个有趣的问题：星形胶质细胞是否是记忆的基质？我们计划进一步使用AstroLight和其他尖端工具研究星形胶质细胞集合在学习和记忆中的作用。”
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