情緒易失控竟是體內這太多

人的大腦是一件非常精密的儀器，構造之複雜是少有的，而構成大腦的元素中有許許多多的器官，其中神經元算是最主要器官之一。人類的大腦中約有1000億個神經元，平均每個神經元又與其他神經元形成約1000個被稱為“突觸”的聯接節點，但腦內的這種突觸並非多多益善，為了搶營養成分，它們也有著優勝劣汰的競爭。而這種競爭只要稍微偏離正常值就會形成令人棘手的神經系統疾病，如情緒易失控的自閉症，孤獨症等。

科學家在分子層面上發現，神經環路修剪存在一種“物競天擇、優勝劣汰”的競爭機制。過多或過少地“修剪”，都事關自閉症，易怒症等發育性神經系統疾病。

如何修剪?

科學家發現，大腦中也有一種“園藝師”，叫做小神經膠質細胞，它們能“修剪”神經元之間的連接，形成特定的網路連接。該發現有助於研究神經發育紊亂方面的疾病，如情緒易失控的自閉症。

科學家表示，“根據實驗顯示，大腦要形成正確的網路連接，小神經膠質細胞非常關鍵。它們會‘吃掉’神經元突觸(突觸是神經元之間的連接)，留出空間給那些最有效的連接，讓它們變得更強健。”

小神經膠質細胞跟白細胞很像。白細胞能吞掉病原體和細胞殘骸，而小神經膠質細胞會在腦受傷時起到同樣的作用，吞掉那些已死的和快要死的神經元。

科學家利用顯微鏡觀察了小鼠的大腦，結果在小神經膠質細胞中發現突觸蛋白，這表明小神經膠質細胞吞掉了它們。為了進一步探索小神經膠質細胞的功能，他們引入了一種變異體，能降低小鼠腦發育過程中小神經膠質細胞的數量。

“我們在這些小鼠腦中看到的情況跟某些人類孤獨症患者很相似：神經元之間有大量的連接。”專家說，“小神經膠質細胞所造成的變化是神經發育紊亂的主要因素，這些變化改變了大腦網路線路。”

實驗所用的小神經膠質細胞限制型變異體只在短期內有效，所以小神經膠質細胞最終還會增加，此後小鼠大腦會建立起正確的連接，但要比正常發育的小鼠建立連接延後。

情緒易失控竟是修剪異常

神經元經由突觸互聯，形成龐大的神經網路，調控著我們的感覺、運動、記憶與情感。這張網路中大部分的興奮性突觸，都位於神經元樹突上一種名為“樹突棘”的微結構上，它們有點像小蘑菇。

在發育早期，樹突棘與突觸數目快速增加，形成功能性的神經網路。而神經網路的複雜度達到一定程度後，必須像修剪枝葉一樣進行優化，才能達到最佳的資訊傳遞與儲存效果。

神經環路的這種精確化過程主要在青春期進行，表現為樹突棘數目的總體減少，而不是增多。比如，自閉症患者的樹突棘，成年期相比幼年期結束時減少了，但因修剪存在缺陷，數目總體上仍多於普通人群。

“樹突棘修剪”對於大腦行使正常功能至關重要，在自閉症等發育性神經系統疾病中均發現了樹突棘修剪的異常。雖然樹突棘修剪的重要性已被廣泛認識，但介導這一精確過程的分子機制，也就是“如何修剪”，此前基本上仍是未知的。

資源雖有限 贏者卻通吃

通過小鼠實驗、光遺傳學手段、在體基因操作等驗證，研究組認為在青春期的神經環路精確化過程中，有一類關鍵分子資源——“cadherin/catenin複合物”(簡稱3C複合物)，能夠促進細胞粘附，使樹突棘變得更加穩定和成熟。

“然而好東西總是稀少的”，研究組博士生介紹，細胞內正常的3C複合物並不足以滿足每一個樹突棘的需求，因此相鄰的樹突棘之間就會產生對這類分子的競爭。

其中，經常被刺激、接受“強輸入”的樹突棘，更容易在競爭中勝出，搶奪到更多3C複合物。一旦優勢形成，便一發不可收拾，越來越多3C複合物以正回饋的方式不斷積累到獲勝的樹突棘中，所謂“贏者通吃”。

相反，那些失敗的樹突棘不斷失去3C複合物，只能任由自己的結構鬆散和奔潰，最後難逃被修剪的命運。

研究組發現，神經系統以這樣的天然競爭機制，保證了使用頻率較高、輸入較強的神經環路聯接被保留，並不斷加以強化，而使用頻率低、輸入較弱的聯接被去除，從而使大腦系統的資源得到最優化分配，神經環路聯接更加精確。

當然，若這一機制出現問題，大腦也就得了病。可見，在亞細胞層面的這套“分配制度”，印證了那條“或用之、或棄之”的神經科學基本概念，很可能代表了生物系統的一種普遍策略。

試驗 小鼠剪須 小鳥學唱

不過，科學家解釋，3C複合物並非可以“腦補”的營養成分，其中的重要組成部分“β-連環蛋白”在多種癌症中被發現過量表達。這意味著，在現有科技水準上，人們需要強化有用的樹突棘，讓它們“做大做強”，才有助於大腦健康。否則，缺乏精准修剪，腦內“雜草叢生”，可能導致自閉症等神經系統疾病。

科學家曾將實驗室小鼠帶回了家，結果感覺它們會變“聰明”。研究組在實驗中“抓住”小鼠觸鬚——這種非常發達的感覺器官。小鼠的探索覓食、感知危險以及其他日常活動，都有賴於其觸鬚的感覺輸入。

通過豐富環境飼養，讓小鼠從出生起就住在迷你化的小屋子、小花園、小樂園裡，增加小鼠的感覺輸入，能同步加速樹突棘的修剪與其形態的成熟。然而，剪除小鼠觸鬚，則同時阻止了這兩個過程。

科學家舉例說，屬於鳴禽的一些小鳥，必須學會歌唱才能吸引配偶，但如果它們沒有在關鍵期聽到該學的歌，以後很難再學會。

同時，貓頭鷹特有的視覺、聽覺整合系統具有高度可塑性，當人為干預其視聽整合後，只要他們有足夠動力，成年後也能習得，比如需要自己捕食的貓頭鷹可重新學會，而餵養肉食的貓頭鷹則學不會。

科學家認為，不論大腦健康與否，多多練腦，包括多種感官刺激、各種運動訓練等，都可以增加腦電活動，彌補某些致病性的神經發育缺陷，即使在嬰幼兒時期過後，仍能在青少年期後天改觀。

結語：上文似乎描繪了，我們每天大腦裡都會出現的激烈競爭，原來不僅僅我們每天都在面臨競爭，我們的大腦內的物質也是這樣。在人們的印象中，總覺得神經上的疾病很難治癒，因為它看不見摸不著，有時候連說都說不明白。其實也不用這麼的悲觀，社會在不斷的發展，科學在不斷的進步，只要心中有希望，任何的疾病都不會難倒我們的。