神经系统的清洁工

( 神经生物学家本·巴里斯 )

这次四川地震和唐山大地震最大的不同就是信息开放。成都交通台自地震当天开始，一天24小时不间断播放救灾信息，大部分信息都来自听众打进来的电话，而广大志愿者也正是根据交通台的广播决定应该把物资运到哪里的。可惜的是，像交通台这样的信息发布平台缺乏有效管理，信息没有经过整合就公布了出去。于是，志愿者常常一窝蜂地涌到某个村子，送去了过多物资，而旁边一些没人去过的村子却得不到足够的救援。

过量的、缺乏管理的信息反而造成了救灾效率的低下。

同样情况在人的神经系统里也会发生。众所周知，人脑是由大约1000亿个神经元组成的，神经元之间通过一种名叫突触（Synapse）的连接线相互连接起来，信息通过突触在神经细胞之间传播。成年人的大脑中大约有4万亿个这样的突触，一个神经细胞有可能和1000个神经细胞相连，任何一个突触的中断都可能造成信息传递的中断，其后果很可能是致命的。

可是，凡事都是一分为二，不必要的突触会造成信息过量，后果同样危险。于是，人脑经常会对突触进行清理，去掉不必要的突触。通俗地说，就是忘记不必要的信息。举个例子:你还记得1998年5月29日下午14点你在干什么吗？对于大部分人来说，发生在10年前的一些生活细节就是无用信息，应该被忘掉。

人脑的发育过程有三个最重要的时期，分别是胎儿期、幼儿期和青春期。人脑在这三个时期的生长速度最快，突触的生成速度也最快。但是，欲速则不达，快速生长的突触难免出现错误，于是，这三个高峰期之后，人脑都会经历一段休整期，人脑在这段时期会把刚刚形成的一些没用的突触清理掉。问题是:人脑是如何进行这种清理工作的呢？

科学家很早就弄清了除人脑外其他部分的清洁工的身份，它们就是免疫系统。人类的免疫系统是一支效率奇高的军队，它们不光可以对付外来的敌人，就连人体内部的“叛徒”也是依靠免疫系统来识别并清理掉的。但是，科学家一直认为，人脑是免疫系统的禁地，因为他们觉得免疫系统太过“凶残”，万一杀错了人，后果就不堪设想。而且，人脑有“血脑屏障”，病菌轻易进不来，所以也就不需要免疫系统的保护。

可是，近年来科学家们渐渐发现，以前的看法是错误的。2005年，美国斯坦福大学的神经生物学家本·巴里斯（Ben Barres）博士发现，神经细胞也会分泌C1q蛋白质。这种小分子蛋白质是免疫系统的一个重要的“补体”，它的作用就是发现入侵之敌，然后把自己附着在外来病菌的细胞表面，为免疫系统的正规军（比如巨噬细胞）竖立一个靶子。正规军一旦发现了C1q，就会对目标发起进攻，直到把它消灭。

巴里斯博士是研究视神经的专家，他发现，C1q分子往往集中在视神经束的突触附近，如果某只实验小鼠缺乏C1q，则它的视神经就会形成过多的突触，其发育就会受到一定的影响。

巴里斯推测，C1q的作用在大脑中也是一样的。它负责发现不必要的突触，然后把自己附着在上面。之后，大脑中和巨噬细胞对应的“小神经胶质细胞”（Microglia）就会“闻声而来”，把带有C1q标记的突触消灭掉。

巴里斯的推测在对青光眼的研究中发现了佐证。青光眼是一系列令视神经受到永久性破坏的眼疾的统称，情况严重者可导致失明。目前关于某些视神经为什么会坏死的机理还没有完全搞清，但是科学家发现，凡是那些失去突触的视神经最容易死亡。巴里斯研究了患有青光眼的小鼠的体内C1q，发现在得病早期，C1q的水平会迅速上升，而且这些C1q都集中在视网膜上。于是，随着C1q越积越多，大量的视神经突触被清除。如果这一过程得不到修正，最后的结果就是视神经逐渐死亡，小鼠便会得青光眼。

不光是青光眼，就连阿尔兹海默氏病也有可能和C1q有关。这种病的主要症状就是失忆，美国加州大学圣地亚哥分校的科学家最近发现，阿尔兹海默氏病的患者大脑内的大部分神经突触都丢失了，而他们体内的C1q水平也远比正常人要高。

当然了，一个小小的C1q分子不足以说明免疫系统就是神经系统的管理员，但是，科学家在大脑内发现了越来越多的免疫分子。比如，负责识别敌我的标记分子“主要组织相容性复合体”（Major Histocompatibility Complex，MHC）最近也在大脑内被发现了。有人猜测，这种分子和自闭症有某种关联。

很多神经性疾病都和神经突触的管理不善有关。如果科学家能够搞清神经突触的管理模式，就会给很多疾病的治疗带来革命性的改变。■ 神经系统清洁工