科學(xué)家們?cè)谌祟?lèi)大腦中發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的細(xì)胞信息傳遞方式,這是我們之前從未見(jiàn)過(guò)的。令人興奮的是,這一發(fā)現(xiàn)意味著我們的大腦可能比我們意識(shí)到的還要強(qiáng)大。
由德國(guó)和希臘研究人員組建的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),大腦外皮層細(xì)胞中存在一種全新的“分級(jí)”信號(hào)機(jī)制,這種信號(hào)可以為個(gè)體神經(jīng)元提供另一種執(zhí)行邏輯功能的方式。
神經(jīng)病學(xué)家對(duì)癲癇病人手術(shù)組織切片中的電信號(hào)進(jìn)行了測(cè)量,并使用熒光顯微鏡進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,他們發(fā)現(xiàn)大腦皮層的單個(gè)細(xì)胞不僅通過(guò)常見(jiàn)的鈉離子“激活”,其中還涉及到鈣離子。這種帶正電荷離子的結(jié)合引發(fā)了前所未見(jiàn)的電壓波。
大腦皮層作為人類(lèi)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的外層,可以說(shuō)沒(méi)有人體區(qū)域比它更復(fù)雜了。第二層和第三層大腦皮層中充滿了執(zhí)行高級(jí)功能的神經(jīng)分支,比如感覺(jué)、思維和運(yùn)動(dòng)控制等等。而樹(shù)突是決定單個(gè)神經(jīng)元計(jì)算能力的核心。樹(shù)突就像我們神經(jīng)系統(tǒng)的紅綠燈,如果動(dòng)作電位足夠大,它就會(huì)傳遞給其它神經(jīng),其它神經(jīng)會(huì)繼續(xù)阻止或傳遞信息。
為了確保這些發(fā)現(xiàn)不是癲癇患者獨(dú)有的,他們對(duì)從腦瘤中提取的少量樣本進(jìn)行了復(fù)查。雖然研究小組在老鼠身上進(jìn)行了類(lèi)似的實(shí)驗(yàn),但與他們觀察到的人體細(xì)胞信號(hào)卻大不相同。更重要的是,當(dāng)他們給這些細(xì)胞注射一種叫做河豚毒素的鈉離子通道阻滯劑時(shí),仍然發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)信號(hào)。只有阻斷鈣離子時(shí),這些細(xì)胞才會(huì)安靜下來(lái)。
研究人員稱,未來(lái)還需要做更多的工作來(lái)觀察這種機(jī)制在整個(gè)神經(jīng)元和生命系統(tǒng)中的表現(xiàn)。這種新的邏輯工具是如何被壓縮到單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞中并且轉(zhuǎn)化成更高的功能,這是未來(lái)研究人員需要解答的問(wèn)題。