神經科學家當時無法測到神經膠細胞之間的訊息溝通，部份是因為他們的分析技術不夠好，但主要還是因為他們看錯了地方。他們預設錯誤，以為神經膠細胞如果可以對話，也會像神經元一樣以電位變化的方式溝通。也就是說，神經元會產生稱為「動作電位」的電脈衝，最後導致細胞釋放神經傳遞物穿越突觸間隙，去激發其他神經元產生更多的脈衝。研究人員的確發現到，神經膠細胞有許多對電壓敏感的離子通道，這和傳遞電脈衝的軸突一樣；但他們推測，這些通道可能只是讓神經膠細胞間接察覺鄰近神經元的活性程度而已，因為神經膠細胞的細胞膜上，缺乏用來傳導動作電位的特性。他們當時沒看到、而現代先進造影技術已經顯示的是，神經膠細胞是透過化學信號，而非電位信號來傳遞訊息。

神經膠細胞偵測神經元活性的機制，其相關的重要見解到了1990年代中期逐漸出現。在這之前，神經科學家已經確定，神經膠細胞膜上有各種受體，能對各種不同化學物質（有時還包括神經傳遞物）做出反應。這個發現顯示，神經膠細胞或許是利用神經元所無法辨識的化學訊息溝通，或許偶爾還可以直接對神經元釋放的神經傳遞物做出反應。

神經膠細胞與神經元在腦部與脊髓中共同合作。神經元送出的訊息會沿著長長的軸突前進並穿越突觸間隙，到達另一個神經元的樹突。星狀細胞會攜帶養份給神經元，並且圍繞突觸及調節突觸。寡突神經膠細胞則會形成包圍著軸突且有絕緣能力的髓鞘。當神經元的電訊（動作電位）到達軸突末梢時（右上方插圖），這個信號會促使突觸小泡往細胞膜移動然後打開，所釋出的神經傳遞物（訊息分子）就會擴散穿過狹窄的突觸間隙，到達樹突的受體。同樣的情形也發生在身體的周圍神經系統，該處是由許旺氏細胞來執行髓鞘的功能。

要證明這些說法，科學家首先必須要證明神經膠細胞的確會「監聽」神經元的溝通，並根據它們所「聽」到的採取行動。早期的研究顯示，鈣離子流入神經膠細胞可能是這些細胞受到刺激的徵兆。基於這個想法，研究人員設計了一種叫「鈣離子造影」的實驗方法，來觀察「末梢許旺氏細胞」（terminal Schwann cell）這種神經膠細胞，是否會對這些從突觸交接處釋出的神經信號產生反應（末梢許旺氏細胞圍繞在神經元與肌細胞交接的突觸外面）。這個方法證實，末梢許旺氏細胞至少會對突觸的激發產生反應，而且這個反應與流入細胞的鈣離子有關。

但神經膠細胞只能藉由清除從突觸滲漏出的少許神經傳遞物，而偷聽到神經元的活性嗎？功能比較廣泛的許旺氏細胞，會圍繞著體內神經的軸突；而另一種神經膠細胞寡突細胞（oligodendrocyte），則圍繞著中樞神經系統（腦與脊髓）裡的軸突。我在美國國家衛生院（NIH）的實驗室中，我們想要知道當神經活性沿著神經迴路中的軸突傳遞時，神經膠細胞是否能夠監控得到？如果可以，這種溝通是如何傳達的？更重要的是，神經膠細胞如何受到它聽到的神經活性所影響？

為尋求答案，我們將小鼠的感覺神經元「背根神經節」（dorsal root ganglion）細胞培養在特製的培養皿中，培養皿上有電極可以讓我們引發軸突產生動作電位。我們在某些培養皿裡加入許旺氏細胞，其他的則加入寡突細胞。

我們必須要能各別監聽軸突與神經膠細胞的活動，才能確定神經膠細胞是否在偵測軸突的訊息。我們利用鈣離子造影技術，以影像方式記錄這些細胞的活性。我們將染劑置入細胞，這些染劑與鈣離子結合後就會發出螢光。當軸突激發時，神經元細胞膜上對電壓敏感的離子通道就會打開，讓鈣離子流入細胞。因此激發產生時，我們預期會看到神經元內部發出綠色的螢光，照亮整個細胞。如果細胞內的鈣離子濃度增加，螢光就會更明亮。螢光強度可以由光電倍增管測量，而發光細胞的影像則可以在數位化後，即時以假色呈現在電腦螢幕上，看起來有點像是氣象預報裡的暴風雨雷達影像。如果神經膠細胞聽得到神經信號，而且聽得到的部份原因是從周遭接收鈣離子到細胞內的話，那麼神經膠細胞也一樣會發出螢光，只不過會比神經元遲些。

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