老鼠大腦中神經(jīng)系統(tǒng)類似互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

 老鼠大腦中神經(jīng)系統(tǒng)類似互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

美國一項新研究發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦一小塊區(qū)域中的神經(jīng)系統(tǒng)類似互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這對大腦神經(jīng)系統(tǒng)是個分等級結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)理論提出挑戰(zhàn)。

新發(fā)現(xiàn)

美國南加州大學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家拉里·斯旺森和理查德·湯普森隔離起老鼠大腦中與愉悅和獎勵相關(guān)的伏核區(qū)，在同一點同時注入兩枚“示蹤劑”，分別用于顯示信號去向和來源。

“示蹤劑”跟隨信號移動，但不會干擾信號移動，能發(fā)光，可在顯微鏡下觀察到。

他們發(fā)現(xiàn)，信號在一個個圈組成的網(wǎng)絡(luò)中移動，這個網(wǎng)絡(luò)“不是一個有上下之分的等級架構(gòu)”。

湯普森花費8年多時間發(fā)明和完善這次研究所用示蹤方法。

其他示蹤方法大多只能在一個位置跟蹤一個方向一個信號。

“我們可以在同一個動物身上同時觀察一個大腦回路中的4個連接，”斯旺森說。

學(xué)術(shù)界假設(shè)過大腦中神經(jīng)系統(tǒng)類似互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但先前沒有實驗證實過這種假設(shè)。

研究報告由《國家科學(xué)院院刊》（PNAS）發(fā)表。

舊理論

研究人員先前認為，大腦中的神經(jīng)系統(tǒng)好像一個大企業(yè)，可以繪成一個從**部門分叉到下面一個個小部門的直線聯(lián)系圖。

英國廣播公司（BBC）8月11日援引斯旺森的話報道：“‘從上到下理論’在已有實驗神經(jīng)科學(xué)文獻中占有驚人的統(tǒng)治地位，這一理論可上溯至19世紀。”

斯旺森說，大腦中互聯(lián)網(wǎng)式結(jié)構(gòu)的存在可以解釋大腦能克服局部損傷的現(xiàn)象，“你可以拿掉互聯(lián)網(wǎng)任何一個單獨部分，但網(wǎng)絡(luò)其他部分照常工作”，神經(jīng)系統(tǒng)同樣，沒法說某一部分**不可或缺。

下一步

斯旺森說，眼下至少在老鼠大腦伏核發(fā)現(xiàn)不同以往認為的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，今后可以用這次研究中使用的示蹤法觀察其他部位，*終繪出整個大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖。

斯旺森說，繪制整個大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖是個無比復(fù)雜的工作，目前不能肯定這個圖對解答意識和認知方面難題會產(chǎn)生何種影響。

“不過，好比人類基因組項目。人們相信找出人類脫氧核糖核酸（DNA）完整序列是研究生物學(xué)的一塊基石，無論花費多長時間都要完成這項工作，”斯旺森說。

 老鼠大腦中神經(jīng)系統(tǒng)類似互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)