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Science:大脑比我们想象的要复杂100倍

作者:吉大一院 时间:2017-03-17 00:00:00 编辑:

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(图片摘自网络)


       最近一项由UCLA的科学家们做出的研究可能能够改变我们此前对人类大脑的认知。这一变化也许会对神经紊乱以及人工智能的开发起到重要的影响。

        该研究的重点在于大脑神经轴突的结构域功能。神经元是体积较大的树状结构,由胞体以及上面长出的若干突触构成。此前研究者们一直认为神经元的信号首先由胞体发出,而轴突仅仅是将上述信号被动地转移到其它神经元中。但这一假说还没有真正被检验过。这一过程也与记忆的产生以及储存息息相关。

         然而,UCLA的研究者们发现神经元的轴突并不仅仅是被动传递信号的功能。他们的研究表明在动物运动的过程中突轴突能够主动地激活,相对胞体能够产生10倍以上的树突。这一发现挑战了现有的观点,即胞体产生的分支才是理解、记忆以及学习过程中的大脑活动的根本。

        相关结果发表在最近一期的《science》杂志上。研究者们同时发现神经元的轴突能够产生明显的电压的波动,这与胞体所产生的"有"或"无"的信号相比更加的复杂,所能够代表的信息也会更加丰富。由于轴突相比神经中枢来讲体积达到100倍之多,因此作者认为轴突产生的树突状结构意味着大脑相比我们此前所认知的要复杂100倍。

        此前关于大脑切片的研究表明轴突确实能够产生树突,但在生理环境下能否发生相似的现象此前并不清楚。一些大鼠水平的研究发现通过将电极放在轴突中进行检测会导致细胞的死亡,但UCLA的研究者们采取了更加精细的研究手段,他们将探测电极放在靠近轴突的边缘,这样能够有效避免细胞死亡的现象发生。

        利用上述技术,研究者们检测了大鼠4天中活动时的树突状细胞的活性。他们发现神经元的轴突相对于胞体的活性更加的明显:大鼠睡眠时轴突的活性为胞体的5倍,清醒时则达到了10倍之多。

        这一研究揭示了大脑的复杂性,改变了我们以往对大脑固有属性的认知,同时也将有助于神经性疾病的治疗。



新闻出处:Brain is 10 times more active than previously measured, researchers find