人脑神经元关键结构差异被揭示.doc
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1、人脑神经元关键结构差异被揭示人脑中,数以千计的神经元间电信号交替传送不断,而长短不一的树突(神经元胞体延伸)在神经元信息整合中起到了关键作用,由此我们的大脑细胞才能正常反应运作。而这次,MIT 的神经学家们从珍贵的人脑组织样本中发现,人类树突的电生理性质与其他生物种类存在差异。这一研究揭示了电信号沿着人类树突传递时强度减弱更快,也因此产生了更高程度的电生理分区化,说明小区域的树突能相对独立于同一神经元其他部分进行生理活动。研究者表示,这一差异可能是人脑计算效能优于其他生物的一大原因。MIT 脑与认知科学研究所的助理教授 Mark Harnett 发表了他的见解:“人类之所以聪明,不仅仅是因为我
2、们有更多的神经元和更大的皮层范围。从根基来说,神经元的行为也不尽相同。人脑的神经元有更多的电生理分区,这些小单位也相对更加独立,这就让单个神经元的计算能力潜在增加了。”该研究于 10 月 18 日发表于期刊Cell,文章通讯作者为目前就职于 MIT McGovern 脑科学研究所的助理教授 Harnett,以及就职于哈佛医学院神经生物学系及麻省总医院(MGH)的助理教授 Sydney Cash。MIT 脑与认知科学系的在读研究生 Lou Beaulieu-Laroche 为此文章第一作者。神经计算树突就像计算机中的晶体管一样用电信号进行简单的运算,并从其他神经元接受信息输入后传递给胞体。如果接
3、受的刺激足够大神经元会产生动作电位一种足以对其他神经元进一步刺激的电冲动。正是有这样的大型神经元网络间相互交流,我们才产生了思想和行为。单个神经元的结构就像一棵树,从庞杂的树突分支接收信号后汇总传达到远端的胞体。过去的研究表明,胞体接受的电信号强度一部分取决于沿途经过的树突长度,在传递的过程中信号逐渐变弱,因此距离胞体较远处传来的信号对胞体影响也相对较弱。人脑皮层的树突比大鼠等其他物种要长得多,因为人类皮层在进化历程中变得远远厚于其他物种。相比于大鼠脑的 30% 皮层体积,人类的大脑容量皮层占比竟高达 75%。尽管人类皮层比大鼠厚 2-3 倍,它仍然保留了相似的组织结构,和鼠皮层一样由 6 层
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