科學家們在人類大腦中發現了一種獨特的細胞信息傳遞方式,這是我們之前從未見過的。令人興奮的是,這一發現意味著我們的大腦可能比我們意識到的還要強大。
由德國和希臘研究人員組建的研究團隊發現,大腦外皮層細胞中存在一種全新的“分級”信號機制,這種信號可以為個體神經元提供另一種執行邏輯功能的方式。
神經病學家對癲癇病人手術組織切片中的電信號進行了測量,并使用熒光顯微鏡進行了結構分析,他們發現大腦皮層的單個細胞不僅通過常見的鈉離子“激活”,其中還涉及到鈣離子。這種帶正電荷離子的結合引發了前所未見的電壓波。
大腦皮層作為人類中樞神經系統的外層,可以說沒有人體區域比它更復雜了。第二層和第三層大腦皮層中充滿了執行高級功能的神經分支,比如感覺、思維和運動控制等等。而樹突是決定單個神經元計算能力的核心。樹突就像我們神經系統的紅綠燈,如果動作電位足夠大,它就會傳遞給其它神經,其它神經會繼續阻止或傳遞信息。
為了確保這些發現不是癲癇患者獨有的,他們對從腦瘤中提取的少量樣本進行了復查。雖然研究小組在老鼠身上進行了類似的實驗,但與他們觀察到的人體細胞信號卻大不相同。更重要的是,當他們給這些細胞注射一種叫做河豚毒素的鈉離子通道阻滯劑時,仍然發現了神經信號。只有阻斷鈣離子時,這些細胞才會安靜下來。
研究人員稱,未來還需要做更多的工作來觀察這種機制在整個神經元和生命系統中的表現。這種新的邏輯工具是如何被壓縮到單個神經細胞中并且轉化成更高的功能,這是未來研究人員需要解答的問題。