发育性细胞凋亡
发育性细胞凋亡是发育中的大脑用来把细胞数目调对的一种内置而有序的“细胞自杀”方式。大脑在成形时会故意制造过量的神经元——远比它最终保留的要多——然后悄悄清除多余的部分。可以把它想象成一位雕塑家,先拿来一块远比成品大的石料:最终的造型不是靠往上添料显现出来的,而是靠把不需要的部分一点点凿掉。大脑也是如此——它不只是一个细胞一个细胞地搭起来,同时也被“雕削”下去,在某些区域,造出的神经元大约有一半是被有意清除掉的。这种有计划的死亡正是凋亡的含义——一种整洁、自我了结的关闭过程,与受伤细胞那种凌乱破裂截然不同。
为什么要多造一批细胞,只为了把它们删掉?因为这让大脑可以去检验连接,而不是凭空猜测。年幼的神经元长出线路,去争抢数量有限的“存活化学物质”——比如神经营养因子这类保护性分子——它们由神经元设法连到的目标(如肌肉或别的神经元)所释放。一个接上了正确伙伴的神经元,能吸取到足够的化学“安抚”而存活下来;而一个什么都没连上、或连错了地方的神经元,则得不到这种信号,于是从内部启动自己的死亡程序,把内容物整齐地打包起来,好让邻居在不引发炎症的情况下把它清走。结果就是:一个神经系统里留下来的细胞,正是那些真正找到了有用工作、并与其目标规模相匹配的细胞。
这种对整个细胞的“修剪”大多发生在出生前后,并与日后对单个连接的细修剪相互配合。把它做对很重要:发育性细胞凋亡太少,会让大脑里挤满接错线的细胞;太多则会把它削得过于稀疏。而这套“死亡与存活”信号的紊乱,正是某些神经发育障碍和神经退行性疾病研究关注的对象。这种受控的损失绝非缺陷,而是大自然塑造一个能正常运转的大脑的主要手段之一——它证明了在发育中,做减法可以和做加法同样重要。
凋亡是那种整洁、由细胞自己主导的死亡方式;它不同于坏死——后者是损伤后发生的凌乱死亡,会让细胞内容物外泄,引发周围组织发炎。