胶质细胞/神经元比例在不同种属不同脑区内的非均匀变化及其对脑功能和脑进化的意义

The glia/neuron ratio: How it varies uniformly across brain structures and species and what that means for brainphysiology and evolution

大部分学者认为,胶质细胞与神经细胞的比例随着脑组织大小的增加而增加,在人脑中,大约90%的细胞为胶质细胞。但此观点存在2个方面的错误:一是胶质细胞与神经元的比例不会随着脑组织大小而均匀的增加,二是胶质细胞并非人脑中的主要的细胞种类。本文将对胶质细胞/神经元比例的研究的起源、支持胶质细胞/神经元比例随脑组织大小增加而增加观点的原始证据、在不同的脑区(如脑白质和全脑)中,胶质细胞/神经元比例是否随脑组织大小增加而增加、以及有关胶质细胞/神经元的比例并非均匀的随脑体积的增加而增加,而是因为神经细胞的平均体积增加而导致神经细胞密度降低的最新的支持证据做一综述。研究认为,胶质细胞/神经元比例的变化与较大体积神经元的代谢消耗较大无关(假设此消耗与神经元的密度变化无关),而仅仅与脑内神经细胞的体积变化有关,而胶质细胞的体积变化较小,这些特点都与脑的生理功能相关。新研究表明,在90 000 000年的进化史中,胶质细胞/神经元的比例在哺乳动物脑内的不同区域非均匀的变化,提示胶质细胞和神经元之间相互作用是脑功能的基础。

It is a widespread notion that the proportion ofglial to neuronal cells in the brain increases with brain size, to the point that glial cells represent ＂about 90% of all cells in the human brain.＂ This notion, however, is wrong on both counts： neither does the gila/neuron ratio increase uniformly with brainsize, nor do glial cells represent the majority of cells in the human brain. This review examines the origin of interest in the gila/neuron ratio; the original evidence that led to the notion that it increases with brain size;