日本國立遺傳學(xué)研究所與理化學(xué)研究所于2015年10月14日宣布，他們發(fā)現存在在大腦神經(jīng)細胞中被稱(chēng)為“SPINE”的棘狀構造，其成型過(guò)程與名為“a2-chimaerin”的蛋白質(zhì)有著(zhù)極大的關(guān)聯(lián)。SPINE的形態(tài)對大腦機能有著(zhù)極大的影響。

　　相關(guān)研究成果已經(jīng)被刊載在美國科學(xué)雜志《TheJournalofNeuroscience》上。

　　此前，研究人員已經(jīng)通過(guò)小鼠實(shí)驗證實(shí)，當人們形成記憶時(shí)，與這段記憶相關(guān)的大腦回路中SPINE的大小及數量會(huì )增大，而未被使用的大腦回路中SPINE的大小及數量會(huì )減小。此外，患有自閉癥及精神分裂癥的患者，他們腦中會(huì )出現SPINE構造異常。但是，控制SPINE形態(tài)的分子以及兒童成長(cháng)期的SPINE形成過(guò)程到底對成年人的SPINE有多大影響一直未被探明。

　　大量存在于人腦中的α-chimaerin已經(jīng)被證實(shí)與“控制細胞形態(tài)”有關(guān)聯(lián)性，但對生命體到底有怎樣的影響還未被確認。該研究小組在此之前已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗證明，這種蛋白質(zhì)通過(guò)控制運動(dòng)神經(jīng)系統中神經(jīng)細胞軸突的形態(tài)，來(lái)影響神經(jīng)回路的形成以及動(dòng)物的行動(dòng)能力。

　　在本次的研究中，通過(guò)分析α2-chimaerin基因剔除小鼠的海馬組織發(fā)現，α-chimaerin能夠控制SPINE的大小與數量。此外，對成年小鼠進(jìn)行α2-chimaerin基因剔除并不會(huì )導致其SPINE的結構變化；但如果對胎兒期或幼年期小鼠進(jìn)行α2-chimaerin基因剔除，就會(huì )導致SPINE的結構異常。這也證明了，這種蛋白質(zhì)在幼兒期的活動(dòng)會(huì )影響成年階段的基因結構。

　　海馬內SPINE的形態(tài)對保持記憶力有很大影響。該項研究成果將被應用于大腦發(fā)育研究、自閉癥研究等領(lǐng)域。