什么是轴突引导(Axon Guidance)？

人类生理学的研究人员早就知道，单个的神经细胞，也称为神经元，是为数不多的具有再生和自我修复能力的细胞之一。神经细胞通过一个叫做轴突的长而结构性的突起来传递电信号。当轴突受伤并完全切断时，在21世纪之交，人们已经对这个过程有了很多了解，但对于确切机制的科学把握有限，研究人员将这个狭义的研究领域称为轴突引导中枢神经系统又分为中枢神经系统，包括大脑和脊髓，以及遍布全身的外周神经系统。神经细胞可以描述为有三个部分。细胞的主体称为胞体，有许多细小的分支突起，称为树突，可以提取化学信号指电信号。为了传递信号，体节产生一个电荷沿着另一个单独的突起，即轴突脉冲。无论是控制肌肉运动的运动神经元，还是检测皮肤瘙痒的感觉神经元，一个显微镜下的细轴突可以从足趾延伸到脊椎底部。轴突引导的基本问题是，一个神经生长的、主动伸长的轴突是如何到达正确的、极其精确的终点的。不同类型神经元的示意图，包括轴突。这是一个错误的猜测一个细胞在内部是预先编程的，因为每一个细胞都包含相同的遗传指令集，结论是它一定是一个外部信号，很可能是一种化学物质，是轴突的归宿因此，生长中的轴突尖端必须含有一个识别信号的受体。研究人员认为这是轴突引导的主要驱动力之一。更好地了解周围神经再生的过程可能会导致潜在的脑损伤治疗方法尖端被称为其生长锥。这被发现发展出不寻常的，非常小的突起，称为丝状突起，与周围组织接触。他们正在寻找一种叫做细胞粘附分子的化学物质，这种物质主要存在于某些组织的细胞壁上，这些分子指示轴突在这一点上附着并继续生长搜寻。在这样的指导下，一个再生轴突每天可以长出0.08-0.2英寸（2-5毫米）。研究人员发现，每一个丝足纲不仅会被某些化学物质吸引，而且会被其他化学物质排斥。对这些化学物质的检测要么加速或减缓轴突的生长速度，因此，从每个丝状体的相对检测结果导致不对称生长。轴突是以化学方式引导其向逐渐修正的方向生长的。然而，轴突引导模型的一个难点是，研究人员正在对生长锥反应的多种生物化学物进行分类。很自然，胚胎学或者说，研究一个有机体的早期发育，与轴突引导的研究交叉。一个从观察鸡和青蛙卵中得出的理论认为轴突是根据空间地形生长的。来自附近大量神经细胞的化学信号的相对分散，起到了一种磁排列的作用轴突的生长方向另一种理论指出，大多数复杂动物的双侧对称性要求轴突遇到决定点（称为接合点），以将轴突指向完全特定的方向，如右或左。有证据表明，某些类型的细胞被称为路标细胞，其中包括其他生长中的神经细胞，具有这种作用人类神经系统可细分为中枢神经系统，包括大脑和脊髓，以及遍布全身的外周神经系统。关于大脑和脊髓的神经细胞是如何再生和修复的，还有很多需要了解的。人们认为，更好地了解周围神经再生的更容易观察到的过程，将有助于脑和脊髓的潜在治疗损伤。中枢神经系统包含大脑和脊髓。