陽明交大發現 神經細胞也會揪團組隊

記者戴淑芳∕台北報導

腦波是大腦感知和記憶功能中的關鍵信號，研究發現，神經細胞也會「揪團組隊」，揭示腦神經複雜的協同工作方式，對理解大腦的機能至關重要。

這項發表在這個月《Neuron》雜誌上的最新研究，來自陽明交大神經科學研究所的陳摘文與林貝容兩位助理教授團隊，首次用顯微鏡觀察到腦神經細胞的群體動態，發現神經細胞也有類似朋友之間揪團組隊一起活動的現象，無論是在時間上或空間上，神經細胞都有揪團一起活化產生動作電位的情況，某些細胞特別喜歡跟另一些細胞一起活化。這也是科學家第一次在活體動物的腦中，捕捉到中間神經元細胞的揪團現象。

林貝容表示，中間神經元是相對稀有的神經細胞，過去科學家只能依賴植入電極進行零星的電訊號觀察，就像是海底撈針一樣，有時候1個月才記錄到1顆細胞，根本沒辦法研究細胞之間的互動。

為了克服顯微鏡沒有辦法直接觀察電壓的困難，陳摘文與林貝容研究團隊與國外合作，開發出對電壓敏感的螢光蛋白，再利用腺病毒充當載體讓神經細胞感染後可以發光。一次實驗就能同時記錄到高達26顆中間神經元，才得以一窺腦神經細胞的群體互動動態。

研究團隊發現，中間神經元細胞並不是隨機活化，而是更傾向一起活化，產生動作電位來傳遞訊號，而且彼此之間，似乎也可以找到志同道合的朋友一起傳遞電訊號。

陳摘文表示，中間神經元是掌管腦中抑制性神經傳導的細胞，與腦波的形成息息相關，而腦波其實就是來自於神經細胞突觸的電位變化，要有一定數目的細胞共振才能由頭皮紀錄到腦波。有趣的是，就算這群細胞沒有達到產生動作電位的門檻，依然可以從顯微鏡下觀察到他們「揪團」活動的現象。

除此之外，為了解析極為短暫的神經脈衝，研究團隊自行設計並架設每秒鐘可拍攝2千張影像的超高速影像系統，如今這些技術與設施都已建置在陽明交大，利用這項新技術，科學家能夠直接在活體動物身上觀測到神經細胞集體的運作，揭示腦神經複雜的協同工作方式。