"เรารู้ว่า astrocytes สามารถมีบทบาทในความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาท ดังนั้นเราจึงต้องการถามว่า: พวกเขามีบทบาทอย่างไรในการพัฒนาโดยทั่วไป" อัลเลน สมาชิกคนหนึ่งของห้องปฏิบัติการอณูชีววิทยากล่าว "เพื่อให้เข้าใจถึงความผิดปกตินี้ เราต้องเข้าใจก่อนว่าเกิดอะไรขึ้นตามปกติ"

ไซแนปส์ก่อให้เกิดการเชื่อมต่อที่สำคัญระหว่างเซลล์ประสาท ทำให้เซลล์ประสาทสามารถส่งสัญญาณและข้อมูลไปทั่วร่างกายได้ เซลล์แอสโตรไซต์มีบทบาทในการพัฒนาไซแนปส์โดยบอกทิศทางของเซลล์ประสาท เช่น บอกว่าเมื่อใดควรเริ่มสร้างไซแนปส์ เมื่อใดควรหยุด เมื่อใดควรตัดกลับ และเมื่อใดจึงจะรักษาเสถียรภาพของการเชื่อมต่อ

Allen และทีมของเธอได้พิจารณาอย่างใกล้ชิดว่ากระบวนการนี้มีผลอย่างไรใน Visual Cortex ของสมองของหนู พวกเขาจัดลำดับ RNA ของ astrocytes ในระยะต่าง ๆ ของการพัฒนาสมองเพื่อประเมินการทำงานของยีนและเปรียบเทียบกับการพัฒนาไซแนปส์ของเซลล์ประสาท พวกเขาพบว่าการส่งสัญญาณ astrocyte เกี่ยวข้องโดยตรงกับแต่ละขั้นตอนของการพัฒนาเซลล์ประสาท นักวิจัยต้องการทราบว่าแอสโทรไซต์รู้วิธีส่งสัญญาณเหล่านี้ในเวลาที่เหมาะสมได้อย่างไร

อย่างแรก นักวิจัยมองว่าเกิดอะไรขึ้นกับ astrocytes เมื่อพวกเขาเปลี่ยนกิจกรรมของเซลล์ประสาท เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พวกเขาหยุดเซลล์ประสาทจากการปล่อยสารสื่อประสาทที่เรียกว่ากลูตาเมตที่สามารถส่งสัญญาณไปยัง astrocytes และสิ่งนี้จะหยุด astrocytes จากการแสดงการเปลี่ยนแปลงพัฒนาการทั่วไป ต่อไป นักวิทยาศาสตร์หยุด astrocytes จากการตอบสนองต่อสารสื่อประสาท และพบว่าสิ่งนี้หยุด astrocytes จากการแสดงสัญญาณที่ถูกต้อง ด้วยการปรับแต่งทั้งสองนี้ การพัฒนาของไซแนปส์ก็หยุดชะงักเช่นกัน ซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตพบในแอสโตรไซต์

โดยรวมแล้วการค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่า astrocytes ตอบสนองต่อสารสื่อประสาทที่ผลิตโดยเซลล์ประสาทเพื่อควบคุมเวลาที่ astrocytes สร้างสัญญาณเพื่อสั่งสอนการพัฒนาเซลล์ประสาทตามที่ Allen กล่าว

"มันสมเหตุสมผลแล้วที่คุณมีข้อเสนอแนะอย่างต่อเนื่องระหว่างเซลล์ประสาทและ astrocyte" Allen กล่าว "พวกเขากำลังส่งสัญญาณถึงกันและกัน: "ฉันมาถูกที่แล้วใช่ไหม" "ใช่คุณเป็น" "ฉันได้ทำการเชื่อมต่อแล้ว - ฉันจะเก็บไว้หรือไม่" "ใช่คุณทำ" และพวกเขาไปๆมาๆ"

ต่อไป อัลเลนและทีมของเธอกำลังศึกษาว่าสัญญาณเหล่านี้สามารถจัดการได้หรือไม่ เช่น เพื่อกระตุ้นเซลล์ประสาทให้ซ่อมแซมไซแนปส์หรือสร้างสัญญาณใหม่ในความผิดปกติของความชรา เช่น โรคอัลไซเมอร์

ผู้เขียนคนอื่นๆ ได้แก่ Isabella Farhy-Tselnicker, Matthew M. Boisvert, Hanqing Liu, Cari Dowling, Galina A. Erickson, Elena Blanco-Suarez, Maxim N. Shokhirev และ Joseph R. Ecker จาก Salk; และ Chen Farhy จาก Sanford Burnham Prebys

การวิจัยได้รับการสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ Pew Charitable Trusts ความคิดริเริ่มของ Chan Zuckerberg สถาบันการแพทย์ Howard Hughes และมูลนิธิ Hearst