大脑中有多少胶质细胞?

科学思维的基本原则之一是怀疑态度。一个好的科学家拒绝盲目接受任何事情,而是仔细审查每个声称的事实陈述,以确保证据支持它。

What are glial cells? Watch this 2-minute video to find out.

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什么是神经胶质细胞?关注此2分钟的视频来了解一下。

因为这种心态在科学学科方面是如此普遍,所以很难了解如何被宣立的索赔如何被接受为科学的事实。但这会偶尔发生。一些未经证实的断言甚至发现了进入vaunted领土的途径常识-一个指定意味着什么是如此良好的,因为你甚至不需要源头来返回它了。在过去的几十年中,这一直是索赔的状态,即还有更多胶质细胞神经元在大脑中。

神经科学家已经有意在大脑中发现神经元和神经胶质细胞的数量的准确估计至少在一个半世纪。虽然搞清楚这些号码的开出是一个惊人的壮举,无论你如何削减它,确定神经胶质细胞计数已特别是由于神经胶质细胞的小尺寸和其他小型蜂窝告诉他们分开的难度挑战。尽管如此,细胞计数方法在过去几十年中显着改善,我们有理由相信,我们终于有神经元和神经胶质细胞的一些有效的估计。

计数脑细胞的方法

尽管显微镜分辨率差和染色细胞的未发育方法等技术限制,但早期的神经科学家有时仍然设法达到大脑中神经元的可信计数。例如,Helen Bradford Thompson,发布了估计数在神经元的数量1899年脑皮质(大约90亿)与当前估计数约为10-20亿美元。

像海伦布拉德福德汤普森这样的早期神经科学家通过实际计算神经元来抵达神经元数。事实上,这种方法今天仍然使用,只是以更精致的方式使用。但总体思想是相同的:计算各种脑组织样本中的细胞数,并将所获得的数量推断为更大的脑区域,或整个大脑。

最近开发的单元计数方法使用一些额外的步骤来使过程更容易,更精确。它涉及服用脑组织样本并均质化It破坏细胞膜,使细胞核完好无损,并产生液化脑的汤混合物。可以用荧光染料染色核,可以使用抗体来区分神经和非神经元细胞,然后可以计数核。

这个过程称为各向同性分级。各向同性是均匀性,并且是指在脑组织均化后形成的混合物。和分馏表明细胞在整个组织的一小部分进行计数,然后将结果用于推断号码在大脑区域的其余部分。

Gial Cell估计

各向同性分级是一种相对较新的方法。在开发之前,在大脑中发现准确的细胞数更加艰苦并且易受错误的影响。如上所述,胶质细胞特别有问题。

在20世纪80年代之前,在一些不确定性研究人员中表达了一些不确定的研究人员,这一不确定性研究人员表示这种困难。虽然众所周知,微小的胶胶数量超过神经元,但没有很多难以证明这一情况。因此,当他们对胶质细胞计数进行陈述时,使用比例“可能是”可能的资金指数“,这并不罕见。此时的常见估计是,作为神经元的许多胶质细胞有“可能”十倍。

但有一些人做出了更明确的陈述。例如,霍尔格Hyden - 在20世纪60年代,在20世纪60年代更加果断地说,一种信誉良好的生物化学师和神经科学师,所以有十倍的胶质细胞作为神经元。这可能是在他对特定地区的宣言的情况下的情况脑干他研究的是胶质细胞的数量明显超过神经元的地方。但是,对整个大脑的推断仍然是推测性的,尽管它是结论性的。

如可以在科学写作发生,研究人员发现海登的声明和其他类似的,写杂志文章或教科书时引用它们。随着时间的推移,发生这种情况足以使语句,本来就不应该明确,成为众矢之的。

到了80年代,即使是在神经科学中最有信誉的来源是声称至少有十倍的神经胶质细胞在大脑中的神经元。例如,在1985年版的著名神经科学教科书,神经科学原理(有时被称为“圣经神经科学”),它表示,神经胶质细胞的神经元数量上超过10至50倍的任何地方。由于文本还估计大脑中的神经元的数量约为1万亿(现在被认为是一个巨大的高估),神经胶质细胞的数量被暗示是介于10至50万亿美元。

但同样,这些数字都是猜测性,如果他们没有实际计数细胞发生了谁是数据的研究人员匹配。例如,大脑中的神经元和神经胶质细胞的数量的一个可敬的评估公布1986年,它建议有大约70-80亿个神经元和40-50亿胶质细胞。主要研究报告中报告的最多胶质细胞1968年是130亿

这些看似更准确的估计,但是,在很大程度上忽略了。但直到2000年代末,当研究人员开始使用各向同性的分馏,该字段注意到差异的发布数据。

揭穿神话

这方面的突破性纸张由巴西神经科学家Suzana Herculano-Houzel和她的同事发表在2009年他们用各向同性分离方法来计算神经元和神经胶质细胞在大脑中,并最终以86层十亿的神经元和85十亿非神经细胞(其中包括神经胶质细胞和其他细胞,如内皮细胞)的估计。这表明,实际上有较少胶质细胞比神经元,这与前面获得的一些数据同意。

有一点抵抗在第一接受这些数字,如一些人认为各向同性分馏尚未通过与通过更公知的细胞计数的方法获得的那些进行比较其结果验证。这些验证研究来了一次,然而,随后的研究支持Herculano-Houzel的组数。今天,大多数研究人员已经接受了各向同性分馏所得到的数据和证据的优势支持的想法,胶质细胞的神经元的比例约为1:1。

当然,这并没有减少胶质细胞的重要性。从历史上看,他们没有得到应有的信用,因为他们在大脑中发挥了不可或缺的作用。这似乎是在最近几年却变化,当我们更多地了解胶质细胞的功能。当我们得到所有的神经胶质做更准确的观点,我们似乎也让他们的人数的估计不准确的去。

也许比什么都重要,神经胶质细胞计数的历史告诉我们,我们应该持怀疑态度的,让不直接由主要研究的支持主张的任何资源。仅仅因为一个权威的消息来源说明确的东西,它并不一定意味着它是真实的,甚至是研究它备份。这一点很重要,尤其是在这个年龄段的极端信息的可用性,我们是非常关键的,我们消耗的信息。

参考(除了上面的链接文本):

冯Bartheld CS,BahneyĴ,Herculano-Houzel S.在人脑的神经元和神经胶质细胞的真号码搜索:150年细胞计数的审查。J Comp Neurol。2016年12月15; 524(18):3865-3895。DOI:10.1002 / cne.24040。电子出版2016年06月16。