人腦大約有1000億個神經元（神經細胞），這些細胞構成了神經網路。此前的研究表明，神經細胞透過軸突和樹突之間的突觸，以電和化學物質的方式在神經細胞之間傳遞資訊，從而實施記憶和學習。
（A）在作爲神經細胞連接部位的突觸中，沿着軸突傳遞的動作電位被傳遞至連接的神經細胞的樹突中。（B）突觸還透過電結合進行傳遞，但（C）大部分傳遞是釋放化學傳遞物質（麩醯胺酸、GABA、多巴胺）等的化學傳遞。（D）除此之外，此次研究又發現了被稱爲力學傳遞的第三種傳遞方式。棘刺的增大運動被傳遞到軸突末端，引起功能變化。
東京大學研究生院醫學系研究科的河西春郎教授等人發現了作爲突觸的第三種資訊傳遞方式，即在神經細胞樹突上的刺狀結構上形成的棘刺（Spine）增大和壓覺介導的「力學傳遞方式」。爲觀察突觸的運動性，研究人員將新開發的可在一個三維點釋放麩醯胺酸的雙光量子釋放法與光刺激和測量技術相結合，調查了單一棘刺增大的效果。由此發現，在突觸内，棘刺以相當於肌肉張力的每平方釐米0.5kg的力擠製軸突，軸突感測到這個壓力並做出功能性反應，透過這個力快速擷取棘刺的變化，用於短期記憶保留的。
這項成果全球首次表明，不僅是外周神經，中樞神經的軸突末端也有感覺功能。棘刺和突觸中聚集了很多與精神病疾患有關的分子，隨着研究的進展，相關診斷和冶癒有望取得新發現。
文：JSTnews 2月號
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
