神经细胞(神经元)是我们体内最复杂的细胞类型之一。它们在发育过程中通过延伸称为树突和轴突的分支并建立数千个突触以形成复杂的网络来实现这种复杂性。大多数神经元的产生仅限于胚胎发育，但很少有大脑区域在整个成年期都具有特殊的神经发生能力。目前尚不清楚这些区域中产生的神经元如何成功成熟并保持竞争力以在完全形成的器官中发挥其功能。然而，了解这些过程对于疾病期间的大脑修复方法具有巨大的潜力。

由科隆大学 CECAD 衰老研究卓越集群的 Matteo Bergami 教授博士领导的研究小组通过结合成像、病追踪和电生理学技术，在小鼠模型中解决了这个问题。他们发现，随着新神经元的成熟，它们沿着树突的线粒体(细胞的动力室)会经历融合动力学的增强，以获得更细长的形状。这一过程对于维持新突触的可塑性和完善现有的大脑回路以应对复杂的体验至关重要。这项研究“在成年神经元突触可塑性的关键时期增强线粒体融合”已发表在《神经元》杂志上。

线粒体融合赋予新神经元竞争优势

成人神经发生发生在海马体中，海马体是控制认知和情绪行为方面的大脑区域。一致地，海马神经发生率的改变已被证明与神经退行性和抑郁症相关。虽然众所周知，该区域新产生的神经元会在很长一段时间内成熟，以确保高水平的组织可塑性，但我们对潜在机制的理解是有限的。贝尔加米和他的团队的研究结果表明，新神经元树突中线粒体融合的速度控制着突触的可塑性，而不是神经元成熟本身。

贝尔加米说：“我们惊讶地发现，新的神经元实际上在没有线粒体融合的情况下几乎完美地发育，但它们的存活率却突然下降，而没有明显的退化迹象。” “这证明了融合在调节突触神经元竞争中的作用，这是新神经元在融入网络时经历的选择过程的一部分。”

这些发现扩展了人们对线粒体动力学功能失调(例如融合)导致人类神经系统疾病的认识，并表明融合在控制突触功能及其在阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等疾病中的功能障碍方面可能发挥比以前认为的更为复杂的作用。

除了揭示生理条件下神经元可塑性的基本方面之外，科学家们希望这些结果能够指导他们采取具体的干预措施，以恢复疾病条件下的神经元可塑性和认知功能。