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大腦比以往觀察到的還要活躍10倍

2017-03-16 10:40

　　最近，發(fā)表在3月9日Science上的一項(xiàng)研究顯示，人們以往對神經(jīng)元的認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)。事實(shí)上神經(jīng)元的樹突并非只是被動(dòng)的接受神經(jīng)電信號(hào)。這一發(fā)現(xiàn)會(huì)從根本上改變對神經(jīng)元的認(rèn)知，并給神經(jīng)病的治療帶來啟示。



　　以往科學(xué)家們普遍認(rèn)為，樹突接受突觸發(fā)來的脈沖信號(hào)，再發(fā)給神經(jīng)元胞體。這一過程是記憶形成和儲(chǔ)存的基礎(chǔ)。但加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員挑戰(zhàn)了這一觀點(diǎn)。以往把電極放在樹突里進(jìn)行測量，在動(dòng)物運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些電極會(huì)殺死這些細(xì)胞。而這一研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一項(xiàng)新技術(shù)，是將電極放在樹突附近，而非放在樹突里。該研究讓大鼠在迷宮里自由活動(dòng)，用電極測量后頂葉皮層的樹突。該腦區(qū)是負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)的指令和運(yùn)動(dòng)方向的決策。在四天時(shí)間里，研究人員發(fā)現(xiàn)樹突比神經(jīng)元胞體更活躍，產(chǎn)生出更多的動(dòng)作電位。在大鼠睡覺時(shí)，樹突電脈沖是神經(jīng)元胞體的5倍，在大鼠進(jìn)行迷宮探索時(shí)，樹突是胞體的10倍。


　　研究人員還發(fā)現(xiàn)，樹突除了產(chǎn)生全或無的動(dòng)作電位外，還產(chǎn)生大而緩慢波動(dòng)的電位，這表明，樹突除了執(zhí)行數(shù)字計(jì)算外，還執(zhí)行模擬計(jì)算。研究人員說：“我們發(fā)現(xiàn)，決策活動(dòng)更頻繁的是發(fā)生在樹突部分，而非神經(jīng)元胞體部分，并且信號(hào)不只是數(shù)字的，也是模擬的。以往由于技術(shù)上的困難，腦功能的研究主要集中在神經(jīng)元胞體上。但是我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)元更多的秘密活動(dòng)，特別是在廣泛的神經(jīng)元的樹突部分。我們的研究結(jié)果大大改變了我們對神經(jīng)元如何計(jì)算的理解”。養(yǎng)細(xì)胞，就選Ausbian胎牛血清！


參考文獻(xiàn)：

Jason J. Moore et al. Dynamics of cortical dendriticmembrane potential and spikes in freely behaving rats.Science, March 2017 DOI: 10.1126/science.aaj1497