在神经科学的教科书里,神经元长期以来被视为大脑活动的绝对主角。它们发放电信号、构建突触连接、编码记忆和情绪,是一切认知功能的执行核心。
而星形胶质细胞(astrocytes),那些形状如星芒、数量上远超神经元的"支持性"细胞,则长期被置于配角地位,被认为不过是为神经元提供营养和结构支撑的辅助组织。
这种认知正在被最新研究彻底颠覆。
2026年2月,发表于《自然》(Nature)的一项研究揭示,大脑杏仁核中的星形胶质细胞不仅仅是"支持者",它们实际上充当了恐惧记忆能否被提取的关键"守门人"。没有它们的参与,神经元编码的恐惧记忆将无法被正常唤醒。
从"背景角色"到"门卫":星形胶质细胞的功能重估
杏仁核是大脑中与情绪处理关系最为密切的结构,尤其是恐惧的学习与记忆。当一只小鼠经历了令其恐惧的刺激后,这段记忆会在杏仁核神经元中形成特定的细胞组合(engram),日后遭遇相似情境时,这些神经元被重新激活,恐惧反应随之出现。
但日本理化学研究所(RIKEN)的研究团队发现,这个过程中存在一个此前被忽视的关键调控节点:杏仁核内的星形胶质细胞。
研究团队通过体内细胞分辨率钙成像技术,实时观察了小鼠在恐惧记忆获取和表达过程中星形胶质细胞的活动状态。他们发现,星形胶质细胞中的即早基因Fos会在特定神经元形成恐惧记忆组合时被激活,这一激活过程需要来自形成记忆的神经元的信号输入。
更关键的是,当研究人员用实验手段选择性阻断星形胶质细胞中的Fos信号通路时,动物在面对恐惧相关情境时,神经元的重激活能力显著减弱,恐惧记忆的提取发生障碍。这意味着,神经元写入了记忆,但如果没有星形胶质细胞的"开门"动作,这段记忆就会被锁在神经元里无法调用。
恐惧记忆的"多日追踪器"与临床展望
《自然》同期发表的另一项相关研究进一步揭示,杏仁核星形胶质细胞的集合体能够作为一种"多日记忆痕迹",在恐惧记忆的长期稳定化过程中发挥作用。神经元的记忆痕迹通常在数小时到数天内趋于稳定,而星形胶质细胞网络可能提供了一种更持久的"维稳"机制,防止恐惧记忆随时间消退。
这些发现对于理解创伤后应激障碍(PTSD)具有直接意义。PTSD的核心特征正是恐惧记忆的异常持久性和难以消退性,患者会在各种情境触发下不由自主地重现创伤记忆。如果星形胶质细胞在恐惧记忆的维持和提取中扮演关键角色,那么靶向星形胶质细胞功能的干预策略,可能为PTSD的治疗提供全新的生物学切入点。
与此同时,这一发现也为阿尔茨海默病的研究提供了新视角。阿尔茨海默病的核心症状是记忆的渐进性丧失,而大量研究已经表明,该疾病早期就伴随着星形胶质细胞功能的显著异常。这些细胞不再只是淀粉样斑块旁的"受害者",而可能是记忆丧失进程的主动参与者。
大脑的神秘,往往藏在那些我们以为已经了解的地方。星形胶质细胞的故事提醒我们,科学对"主角"的认定,从来都是阶段性的结论,而非永久的定论。
