東方網5月3日消息：據《新聞晚報》報道，小兒癲癇、自閉症、智力發育遲滯等大腦神經環路發育異常引起的相關疾病有望獲得診斷和治療新思路。今天淩晨，復旦大學神經生物學研究所禹永春副教授領銜的課題組“腦神經環路發育研究”成果在線發表在世界頂級科技學術期刊《自然》（《Nature》）雜誌上。該成果首次發現腦神經元間由“電突觸”介導的信息交流在大腦皮層神經環路發育中有重要作用。
　　
　　千百年來，神經科學家都在考慮和研究一個重大問題，大腦皮層中的神經突觸環路是怎樣形成的？這些神經環路的形成有沒有什麼基本規律可循？經三年多潛心研究，禹永春副教授領銜的課題組與美國紐約斯隆凱特琳癌症研究中心時松海課題組合作在“腦神經環路發育研究”方面取得重要進展。研究發現，大腦皮層是由上百億個神經元構成的複雜網絡，大腦中一個神經元與另一個神經元相接觸的部位叫做“突觸”，它是神經元之間在功能上發生聯絡的部位，也是信息傳遞的關鍵部位，神經元與神經元之間的相互“交流”依賴於突觸，這些彼此聯絡的神經元構成一定的神經環路，發揮大腦的高級功能。
　　
　　禹永春課題組的研究表明，所有動物神經元上通常有大量的包括興奮性或抑制性細胞在內的“突觸”，科學家把大腦中突觸前細胞通過釋放特殊化學物質將信息轉送到突觸後細胞，稱之為化學突觸；把借助於電信號傳遞信息，稱為“電突觸”，也稱縫隙連接，當“突觸後細胞”接收到“突觸前細胞”發出的不同“電信號”時，就會使大腦分別産生興奮、興奮性上升或下降、或不易産生興奮等神奇現象，“電突觸”被普遍認為在神經元相互信息交流中有重要作用。
　　
　　研究表明，在哺乳動物大腦皮層發育早期興奮性神經元之間存在大量的“電突觸”，隨著大腦皮層不斷發育，神經元間“電突觸”聯絡逐漸消失，取而代之的是化學性突觸。為了探索大腦“電突觸”之奧秘，禹永春等研究人員首次探明“電突觸”在腦皮層神經環路發育中的重要作用。進一步研究發現，“電突觸聯絡”在姐妹神經元間同步化放電中有關鍵的作用，即在接收到相同神經信號的條件下，姐妹神經元間更容易誘發同步化動作電位反應。為了進一步研究“電突觸”對化學性突觸發育的影響，禹永春等巧妙地利用分子生物學的方法選擇性地關閉姐妹神經元“電突觸”通道，當通道關閉後，姐妹神經元之間的化學突觸聯絡顯著下降，但是非姐妹神經元之間的化學突觸聯絡沒有受到影響。
　　
　　該成果首次揭示“電突觸”和“化學突觸”之間的因果聯絡，換言之，在大腦皮層發育過程中如果沒有電突觸就不會形成化學突觸。電突觸引發的腦神經環路障礙參與了導致眾多中樞神經系統發育異常疾病的發生。禹永春領銜的該項研究成果不僅為科學家深入研究大腦皮層神經網絡形成之謎提供了重要啟示，也為腦神經環路發育異常相關疾病如小兒癲癇、自閉症、智力發育遲滯等的診斷和治療提供了新思路和新靶點。該成果破解了腦皮層環路發育過程中神經元間相互交流的“秘密語言”，對人類由神經環路發育異常引起的相關疾病的診斷和治療有重大意義。