人脑大约有1000亿个神经元（神经细胞），这些细胞构成了神经网络。此前的研究表明，神经细胞通过轴突和树突之间的突触，以电和化学物质的方式在神经细胞之间传递信息，从而实现记忆和学习。
（A）在作为神经细胞连接部位的突触中，沿着轴突传递的动作电位被传递至连接的神经细胞的树突中。（B）突触还通过电结合进行传递，但（C）大部分传递是释放化学递质（谷氨酰胺酸、GABA、多巴胺）等的化学传递。（D）除此之外，此次研究又发现了被称为力学传递的第三种传递方式。棘刺的增大运动被传递到轴突末端，引起功能变化。
东京大学研究生院医学系研究科的河西春郎教授等人发现了作为突触的第三种信息传递方式，即在神经细胞树突上的刺状结构上形成的棘刺（Spine）增大和压觉介导的“力学传递方式”。为观察突触的运动性，研究人员将新开发的可在一个三维点释放谷氨酰胺酸的双光子释放法与光刺激和测量技术相结合，调查了单一棘刺增大的效果。由此发现，在突触内，棘刺以相当于肌肉张力的每平方厘米0.5kg的力挤压轴突，轴突感测到这个压力并做出功能性反应，通过这个力快速读取棘刺的变化，用于短期记忆保留的。
这项成果全球首次表明，不仅是外周神经，中枢神经的轴突末端也有感觉功能。棘刺和突触中聚集了很多与精神疾病有关的分子，随着研究的进展，相关诊断和治疗有望取得新发现。
文：JSTnews 2月号
翻译编辑：JST客观日本编辑部
