难得的人脑实验发现其独有特性

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【新唐人北京时间2020年01月17日讯】现在科学家似乎比以前对大脑更加了解,可是很多研究都是基于鼠脑的实验得到结论。近期一份发表在《科学》(Science)上的研究难得有机会用人脑组织进行实验,得到一些令人震惊的新发现。

据Live Science报导,科学家认为人脑中大约有860亿个神经元,互相之间通过复杂的联系协同合作。传输距离越长,电流信号越弱,而人脑树突约是鼠脑的两倍。

研究者之一德国洪堡大学(Humboldt University)的生物学家拉库姆(Matthew Larkum)说,这意味着,如果信号在人脑传输的过程中没有不同于鼠脑的特征,抵达人脑树突目的端的信号将比鼠脑的弱。他认为唯一的可能是,人脑中信号的交换机制与鼠脑不同。

研究人员得到一些从脑瘤患者和癫痫患者脑中切下来的部分组织进行实验。没有血液中氧气的维持,这些脑细胞只能存活不到两天。因此研究人员不间断地工作,希望获得尽可能多的资料。

在鼠脑的树突中常见两种信号:一种是由钠触发的一毫秒的峰值信号;另一种是钙触发的维持时间比前者长50~100倍的峰值信号。

而研究人员在人脑的树突中,只看到一种信号:快速接连出现的、维持时间超短的峰值信号。研究者认为,这意味着人脑的神经元比鼠脑兴奋度更高,才能传输更长的树突距离。

另外,他们还发现虽然人脑神经元尖峰信号看起来像鼠脑受钠激发的信号,可是却是由钙激发,这与鼠脑的情况相反。

研究人员还发现了更令他们惊讶的信息。

为了进一步了解人脑如何利用这些尖峰信号,他们将得到的结果输入电脑建立虚拟神经元网络。同时给树突上成千上万个刺激信号,研究每个树突如何处理这些信号。

之前对鼠脑的研究中,科学家知道鼠脑的神经元将把输入信号汇集在一起,当兴奋性信号超过抑制性信号的时候,神经元才向神经网络发出结果信号。

人脑树突不是这样。神经元的输出与输入呈反作用:得到的兴奋性信号越多,神经元激发信号的可能性越低。

研究人员推测,可能人脑的树突和神经元比我们之前所了解的要智慧得多,在收到信息的之后立刻单独进行运算。

没有参与这份研究的学者、加州大学洛杉矶分校的梅塔(Mayank Mehta)说:“看起来细胞不只是累积信息,也在丢弃信息。”这表明,人脑每个神经元都会先评估信息对整个网络的价值,自动先过滤不必要的“噪音”信息。也可能是,不同的神经元对不同的信号敏感,因此负责著不同的任务。

研究人员表示,看来人脑不仅神经元网络很强大,内部的每个神经元都有强大的运算能力。

(转自大纪元/责任编辑:叶萍)

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