W当我们谈到脑细胞时，我们通常指的是神经元:细胞生物学中那些群居的、精力充沛的宠儿，它们将许多分支缠绕在复杂的网络中，并不断地发出电颤振。但是神经元只占大脑细胞的一半。其余的，被称为神经胶质细胞或简单的神经胶质细胞，长期生活在神经元的阴影下。
法国生理学家亨利·迪特罗切特在1824年首次记录了胶质细胞，尽管他并不知道它们是什么——他只是简单地注意到了软体动物神经之间的小球状细胞。1856年，德国生物学家鲁道夫·魏尔乔(Rudolf Virchow)将这些斑点命名为“神经胶质”，并将它们描述为“一种嵌有神经元素的油灰”。在接下来的几十年里，科学家们发现这种油灰实际上是由单个细胞制成的——我们现在知道，至少有六种主要的细胞类型——这些细胞通过神经元和血管形成了复杂的结构网络。然而，他们仍然认为神经胶质(在希腊语中是“胶水”的意思)不过是一种无足轻重的东西，大脑就像填充物一样，是一种惰性的等离子体，将其他所有东西固定在原地。
到了20世纪初，这种观念开始逐渐消失。许多顶尖的神经科学家提出，事实上，胶质细胞比之前意识到的要活跃得多:它们可能在喂养神经元，或帮助神经元交流，或在神经元受伤后修复它们。从20世纪60年代开始，在很大程度上多亏了一套复杂的实验室工具，神经科学家们证实了神经胶质细胞是大脑的建筑师、医生、警察、门卫和园丁。在过去的五年里，研究人员终于把神经胶质作为神经元中高度活跃、不可比拟的多功能和不可或缺的伙伴而引起了人们的注意。以下是最近发现的神经胶质在大脑中扮演的五种角色:
布线
神经元并不总是出生在它们应该居住的地方。在发育中的大脑中，所谓的径向神经胶质细胞形成了广泛分布的电缆晶格，神经元就像尺蠖一样沿着这些电缆爬回它们永久的家。当这个支架不再需要时，径向胶质细胞就会转变成其他类型的胶质细胞，如星爆状星形胶质细胞和章鱼样少齿胶质细胞，甚至变成神经元。科学家们最近发现，放射状胶质细胞的一个特定子集注定要成为大脑皮层最上层区域的神经元。大脑皮层是大脑的皱褶外层，负责我们最复杂的智力。
由于人类大脑皮层对于像我们这样大小的哺乳动物来说是如此之大和密集，这些胶质细胞可能在我们的进化中发挥了关键作用。过去三年的一系列研究也证实，一些胶质细胞分泌分子，促进神经元之间新连接的形成，而另一些则吞噬和消化薄弱和未充分利用的突触，在整个生命周期中改变大脑的微电路。
清理杂物
身体的每个器官都需要一个
的清理小组:一种清除
多余液体、死亡细胞和挥之不去的细胞碎片的方法，这些都可能妨碍正常工作。大脑也不例外。多年来，科学家们已经知道，被称为小胶质细胞的精细分支神经胶质细胞在大脑废物管理团队中发挥着重要作用。小胶质细胞四处游荡，清除有害的蛋白质缠结、死亡细胞的残骸和一些不需要的DNA。但去年发表的一项研究表明，小胶质细胞对于消除淀粉样蛋白和其他与阿尔茨海默病和相关神经退行性疾病相关的蛋白质簇至关重要。
然而，小胶质细胞并不是胶质细胞部落中唯一帮助清除垃圾的成员。三年前，时任罗切斯特大学医学中心(University of Rochester Medical Center)工作的杰弗里·伊利夫(Jeffrey Iliff)和他的同事们将荧光分子注入活老鼠大脑周围的液体中。这些分子通过一种以前未被识别的由神经胶质形成的通道网络，这种网络被称为星形胶质细胞，位于动脉和静脉的两侧。Iliff和他的团队推测，这些神经胶质管可能是大脑的引流系统。当他们将β淀粉样蛋白引入啮齿动物的大脑时，它确实通过星形胶质细胞导水管被清除了。
帮助神经元通话
少突胶质细胞前体细胞（OPC）是最独特和活性类型神经胶质中的一种。最终的OPC成熟为成人少突胶质细胞是环绕神经分支的许多触角，护套他们像橡皮绝缘电线。科学家们就发现了十多年OPCs可形成神经元形成突触，并根据他们从这些神经元接收电信号改变自己的行为。他们是唯一的神经胶质细胞来做到这一点。现在，越来越多的证据表明，和的OPC神经元之间的通信是双向的。
在去年秋天发表的一项研究中，约翰内斯古腾堡大学美因茨分校(Johannes Gutenberg University Mainz)的Dominik Sakry和Angela Neitz指出，OPCs从神经元接收到的电脉冲有时会触发酶将NG2从细胞膜上分离出来，让蛋白质漂走并接触到附近的神经元。当NG2的分裂片段与神经元结合时，它们使细胞对谷氨酸等神经递质更敏感，而谷氨酸是神经元交流的重要参与者。当Sakry和Neitz从老鼠身上去除NG2或其相关的酶时，老鼠感知感官信息的能力就受到了损害:它们比普通老鼠更慢地意识到重复的令人吃惊的声音是无害的，而且它们对新的气味表现出更少的兴趣。这表明神经元和opc之间的交流不仅仅是无聊的闲聊，而是构成行为基础的基本对话。
帮助你呼吸
被称为星形胶质细胞的胶质细胞将
紧紧地包裹在喂养神经元的血管上，这使它们处于
的有利位置，以便监测
的血液内容，并根据需要调整循环。伦敦大学学院
的Alexander
Gourine和他的同事们研究了大鼠大脑中的星形胶质细胞是如何对
氧气和二氧化碳的血液水平波动作出反应的。首先，他们通过基因工程改造了活老鼠的星形胶质细胞，当细胞加速内部钙信号(有助于协调细胞内的活动)时，星形胶质细胞就会发光。然后他们将星形胶质细胞暴露在不同的pH值下。
只有在延髓星形胶质细胞，大脑的一部分茎，控制呼吸和心脏率，回应。当这些星形胶质细胞中检测到的血液pH值下降，这将对应于二氧化碳的升高的水平，它们增加了它们的细胞内钙信号传导和开始分泌三磷酸腺苷（ATP）-a用于存储能量分子和执行范围广泛的蜂窝任务。ATP的刺激周围神经元火，这增加了活老鼠呼吸率，最终让更多的氧气到大脑。提高pH值，这将与氧合血相关，有相反的效果。这表明，神经胶质细胞是你的每一次呼吸是至关重要的。
使你聪明
在丹尼尔·凯斯1958年的短篇小说中献给阿尔吉侬的花束科学家在一个名为查理·戈登大幅地提高自己的才智的人进行实验脑部手术。不过，首先，正如经常发生在医学研究中，他们测试了在鼠标同名阿尔杰农的过程。几年前，科学家们诡异相似（到鼠标，那就是，不是一个人的）东西。史蒂芬高盛和罗切斯特大学医学中心大学的Maiken Nedergaard和他们的同事注射不成熟的人脑细胞进入幼鼠的负责人。
几个月后，这些部分人类的老鼠在记忆和智力测试中的表现比正常大脑的老鼠要好得多。它们能更快地找到从迷宫中逃生的路线，并知道某种声音预示着即将发生的电击。事情是这样的:科学家们没有给小鼠注入神经元，而是将小鼠大脑与人类胶质细胞融合。这种神经胶质驱动的脑力提升可能有几个原因。手术几个月后，许多未成熟的胶质细胞已经成熟为人类星形胶质细胞，并基本上占据了小鼠的前脑。人类星形胶质细胞比它们的啮齿类同类更大更强大:它们的分支卷须大约是同类的10倍，它们内部的钙离子波传播速度是同类的3倍。通过吸收和释放神经递质，从而改变这些分子的可用性，星形胶质细胞改变了神经元放电的频率和强度。在带有人类星形胶质细胞的小鼠中，神经元发出了更强的信号，更有可能首先被激活，使它们的前脑超负荷运转。我们只能想象，我们的神经胶质细胞在充满人类神经元的前脑里能做什么，或者如果没有它们，我们会多么不同。
Ferris Jabr是波特兰的一位作家。他曾为《纽约时报》、《纽约客》、《科学美国人》、《连线》、《新科学家》、《大众力学》、《新星》和锥子。
