神經發育與腦老化

軸突導向

軸突導向,是一根正在生長的神經纖維在發育中的身體裡找到出路、並準確插入正確目標的過程。一個神經元(神經細胞)會伸出一根長長的電纜,即軸突,把它的信號向外傳送——而這根軸突往往要走很長的路,越過成千上萬個別的細胞,才能抵達它注定要連接的那塊肌肉或那個腦區。軸突導向,就是那一整套讓它不至於迷路的路標和交通規則。可以想像一個旅人沒有地圖、要穿越一片陌生的國土,全憑沿途立著的指示牌前行:這裡轉彎、繼續前進、禁止進入。一根生長中的軸突所做的正是這樣,而軸突導向就是那套讓旅程不會走錯的路標系統。

這些路標是一些分子,稱為導向線索,散布在軸突要穿過的組織之中。有的線索是吸引性的,說「靠近些」;有的是排斥性的,說「別過來」;有的牢牢黏在軸突爬過的細胞表面上,有的則四處飄散,形成一縷淡淡的化學氣味,在某處濃、在另一處淡。軸突最末端坐著一個不安分的、手掌般的探路者,叫作生長錐,它上面佈滿感受器,專門讀取這些線索。生長錐遇到吸引性的線索就朝它轉過去,遇到排斥性的線索就掉頭避開。這些分子裡有幾個著名的家族——網蛋白、狹縫蛋白、信號素和肝配蛋白——它們以線索與配對感受器成對工作,就像鎖和它的鑰匙,使每一根軸突只對屬於自己的那些標記作出反應。

正是這般細緻的掌舵,神經系統那令人驚嘆的佈線,連同它數以十億計、各就各位的連接,最初才得以鋪設出來。一旦軸突導向出了差錯,纖維便會遊蕩到錯誤的目的地,這種錯接可能表現為大腦和眼睛的發育障礙。同一批導向分子在受傷之後還可能再次被喚醒,這也部分解釋了為什麼成年人大腦和脊髓裡被切斷的神經很難找回原路——讀懂最初那張路線圖,正是幫助受損佈線重新生長的第一步。

導向線索常常並肩發揮作用,分為兩類:把軸突拉近的吸引性線索,和把它推開的排斥性線索——而同一種分子對一根軸突可能是吸引性的,對另一根卻是排斥性的,這取決於那根軸突帶著哪些感受器。

又稱
axon pathfindingaxon navigation轴突寻路軸突尋路