神经元互发讯息美若银河? 老鼠脑内功能图被画出来了
老鼠不但看得懂电影,而且当观赏「骇客任务」电影片段时,脑中8.4万神经元会互相发出讯息,闪亮犹如银河,经科学家捕捉、组合,绘制出历来最大幅的大脑功能图。
研究人员仅借用老鼠脑部罂粟子大小的一部份,就观测出神经元透过分布如枝枒、多达5亿个神经肌肉接头「突触」(synapses)彼此通讯的情况。突触是神经元之间或神经元与肌细胞、腺体之间通讯的接头。
他们9日发表在「自然」期刊的巨幅脑神经功能资料图,有助人类更进一步了解脑部运作的秘密。研究团队以三度空间制图技术,将脑部神经回路用不同颜色呈现,且公开这幅脑部功能图,供科学界和好奇的民间人士参考运用。
西雅图艾伦大脑科学研究所(Allen Institute)研究员柯尔曼(Forrest Collman)是本研究计划领衔人之一。他说,「就像银河星系图,大脑运作图绝对会让你惊叹不已。你可以感受到,自己是多么复杂。」
「我们研究的只不过是老鼠脑部小小的一个角落,其中的神经元和数亿个神经元之间的连结点,就美轮美奂且复杂若此!」
我们思考、感觉、观看、说话、行动,都靠脑部神经元,或称神经细胞受到刺激、启动然后彼此传递讯息。科学家早就知道,这些讯息是神经细胞透过触手状组织的轴突(axons)和树突(dendrites)传递。轴突负责将讯息传递出去, 树突负责将资讯带回细胞。神经细胞会利用化学和电子讯号与其他细胞沟通。
但是,科学界还不太了解神经元网络执行某些功能的确切过程,也不甚了然这些连结网络遭阻断时,对阿兹海默症、自闭症等「脑部病变」起了什么作用。
柯尔曼的同事瑞德(Clay Reid)钻研将神经连结的电子讯号「显微图示」化。他说,脑细胞如何工作,有1000种假设,不先确知最基本的事实--脑细胞之间,是如何联络的--就无法检验假设成不成立。
本计划结合全球150多位研究人员,共同绘制出老鼠视觉反应时的脑部功能图。西雅图艾伦大脑科学研究所研究员瑞德(右)正钻研将神经连结的电子讯号「显微图示」化。(路透)
发布评论