經(jīng)3年多潛心研究，復旦大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)研究所禹永春副教授領(lǐng)銜的課題組與美國紐約斯隆凱特琳癌癥研究中心時(shí)松海課題組合作，在"腦神經(jīng)環(huán)路發(fā)育研究"方面取得重要進(jìn)展，該成果首次發(fā)現，腦神經(jīng)元間由"電突觸"介導的信息交流在大腦皮層神經(jīng)環(huán)路發(fā)育中有重要作用。這項研究不僅為科學(xué)家深入研究大腦皮層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )形成之謎提供了重要啟示，也為腦神經(jīng)環(huán)路發(fā)育異常相關(guān)疾病（如小兒癲癇、自閉癥、智力發(fā)育遲滯等）的診斷和治療提供了新思路和新靶點(diǎn)。日前，該成果已在線(xiàn)發(fā)表在世界頂級科技學(xué)術(shù)期刊《自然》（《Nature》）雜志上。

    大腦皮層是由上百億個(gè)神經(jīng)元構成的復雜網(wǎng)絡(luò )，大腦中一個(gè)神經(jīng)元與另一個(gè)神經(jīng)元相接觸的部位叫做"突觸",它是神經(jīng)元之間在功能上發(fā)生聯(lián)系的部位，也是信息傳遞的關(guān)鍵部位。科學(xué)家把大腦中突觸前細胞通過(guò)釋放特殊化學(xué)物質(zhì)將信息轉送到突觸后細胞，稱(chēng)之為化學(xué)突觸；把借助于電信號傳遞信息，稱(chēng)為"電突觸"."電突觸"被普遍認為在神經(jīng)元相互信息交流中具有重要作用。

    多年來(lái)，神經(jīng)科學(xué)家都在考慮和研究一個(gè)重大問(wèn)題，大腦皮層中的神經(jīng)突觸環(huán)路是怎樣形成的？這些神經(jīng)環(huán)路的形成有沒(méi)有什么基本規律可循？研究表明，在哺乳動(dòng)物大腦皮層發(fā)育早期興奮性神經(jīng)元之間存在著(zhù)大量的"電突觸",然而，隨著(zhù)大腦皮層不斷發(fā)育，神經(jīng)元間"電突觸"聯(lián)系逐漸消失，取而代之的是化學(xué)性突觸。

    為了探索大腦"電突觸"之奧秘，禹永春等研究人員通過(guò)改變興奮性神經(jīng)元間"電突觸傳遞"的方法，首次探明了"電突觸"在腦皮層神經(jīng)環(huán)路發(fā)育中的重要作用。研究中，他們發(fā)現了一個(gè)有趣的現象：在發(fā)育早期神經(jīng)環(huán)路記錄中，高親緣性姐妹神經(jīng)元間較非姐妹神經(jīng)元有著(zhù)更緊密的"電突觸"聯(lián)系，并隨著(zhù)發(fā)育姐妹神經(jīng)元間"電突觸"聯(lián)系逐漸減少，進(jìn)而"化學(xué)性突觸"逐步取代了"電突觸".那么，姐妹神經(jīng)元早期表達的"電突觸"有什么作用呢？

    禹永春等進(jìn)一步研究發(fā)現，"電突觸聯(lián)系"在姐妹神經(jīng)元間同步化放電中有關(guān)鍵的作用。為了更進(jìn)一步研究"電突觸"對化學(xué)性突觸發(fā)育的影響，禹永春等巧妙地利用分子生物學(xué)的方法選擇性地關(guān)閉姐妹神經(jīng)元"電突觸"通道，令人吃驚奇的一幕發(fā)生了：通道關(guān)閉后，姐妹神經(jīng)元之間的化學(xué)突觸聯(lián)系顯著(zhù)下降，但是非姐妹神經(jīng)元之間的化學(xué)突觸聯(lián)系沒(méi)有受到影響。

    上述研究結果表明，大腦皮層神經(jīng)環(huán)路發(fā)育是有一定規律的，即神經(jīng)元親緣性越高越容易形成神經(jīng)突觸聯(lián)系，更為重要的是，神經(jīng)元親緣性是由"電突觸"聯(lián)系在一起的。該成果首次揭示了"電突觸"和"化學(xué)突觸"之間的因果聯(lián)系。該成果*了腦皮層環(huán)路發(fā)育過(guò)程中神經(jīng)元間相互交流的"秘密語(yǔ)言",為人類(lèi)深入探索大腦的奧秘向前邁出重要一步，對人類(lèi)由神經(jīng)環(huán)路發(fā)育異常引起的相關(guān)疾病的診斷和治療有重大意義。