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    我們的神經系統能夠在維持完全功能的同時不斷進行自我重建，這是一種令人驚嘆的能力。

    神經元可以存活多年，但其中的元件（組成細胞的蛋白和分子）一直在更新換代。為何這種持續性的重建沒有影響我們的思考、記憶和學習，這是神經生物學中最大的難題之一。

    比利時Liege 大學的Eve Marder教授一直對這個問題很感興趣。日前，他和同事提出了一個神經元應對持續性元件更替時的自我調控模型，并將其發表在五月二十二日的Neuron雜志上。

    離子通道是細胞表面上的分子大門，決定著機體所需的神經元機能，例如調節肢體運動的幅度和感知信息的處理。不同類型的神經元擁有不同的離子通道組合。

    受體是神經元彼此通訊的分子傳聲器。神經元中的受體和離子通道在不斷進行著更新換代，細胞需要將這種更新控制在不干擾神經系統功能的水平上。曾經有人認為，每個神經元中的離子通道和受體數量都存在一個“出廠設置”或者“默認值”。但這一觀點并不讓令人信服，因為在神經元的一生中存在太多的環境變化。

    研究人員指出，如果不存在這樣的默認值，那么神經元就需要一個內部計量器來監控電活動，并隨之調節離子通道的表達。單個神經元始總是某個神經回路的一部分，它需要這樣的機制來維持整個系統的內部平衡。

    Marder等人認為，神經元上的離子通道表達率決定著生理學的細胞類型。他們建立了一個離子通道表達的簡單生化模型，并在此基礎上解讀神經元的自我調節。

    研究顯示，細胞不需要事先設定太多的具體活性。事實上，這樣反而會壞事。“有些機能會出現相互矛盾，”O'Leary說。“就好比說你不能把空調設個十幾度，又把暖氣片設到二十幾度。它們會一直纏斗下去，導致你付一大筆電費。”

    研究團隊還發現，雖然有些神經元的活性相似，但它們的離子通道表達并不相同。這就像同音字一樣，聽起來差不多但仔細一看其實完全不同。

    神經系統內穩態的維持依賴于神經元中的離子通道表達。有些離子通道的喪失是補償性的，而有些病理學的功能喪失是內穩態機制本身所造成的（例如與癲癇有關的神經過度興奮）。

    這項研究中的模型可以幫助人們進一步理解人腦的復雜機制，催生全新的疾病治療策略，O'Leary說。“這項研究有助于我們理解健康狀態下的神經內穩態，這對于研究和治療一些疾病很有意義。”