前面提到,神经元之间的信息传递通过突触实现,因此突触也可以被看作是神经环路的基本节点。大脑中绝大部分的兴奋性突触位于神经元的树突上,并且由两部分构成:负责传出信息的是来自上一级神经元的轴突末端,而负责接收信息的是下一级神经元树突上一种“棘刺”状的凸出结构,被称作“树突棘”。这些树突棘最初是由被称为“现代神经科学之父”的十九世纪西班牙神经解剖学家Santiago Ramón y Cajal用手绘的方式记录与描述(图1)。而树突棘做为突触后的主要结构进行神经信息传递的功能在二十世纪中晚期才通过电镜、电生理、光学成像等方法得以验证。通过分析神经元上树突棘的数量与形状,科学家可以估算出神经环路中联接的多少与强弱。研究发现,树突棘的数量在出生后早期急速增加,提示在幼年期的发育过程中神经元之间形成大量的突触联接。有趣的是在个体经由青春期逐渐进入成年期的过程中,树突棘的总数量反而显著减少,也就是说已形成的联接会被“修剪”,使整个神经网络的联接更加精确(图2)。这一“树突棘修剪”过程对大脑的正常功能至关重要,在例如孤独症、精神分裂症等发育性神经系统疾病中均发现了树突棘修剪的异常。然而,关于什么分子机制调控了这一修剪过程,并在修剪过程中决定了树突棘的不同命运——被修剪掉或者得以存活——我们依然所知甚少。这些正是中国科学院神经科学研究所于翔研究组感兴趣的科学问题。