人类脑细胞“携带”电信号的方式被发现能够显著增强单个神经元的能力。通过对比信号传输到人体神经分支的速度与鼠类的相似细胞的传输速度,研究人员发现了会影响深层信息处理的信号强度的不同。

由麻省理工的科学家们领头的新的研究,利用患有癫痫的志愿者进行手术的时机,从他们的大脑内部提取了指甲盖大小的兴奋性神经元样本。这些组织样本从能够适应部分神经元缺失的前颞叶区域提取,因此不会对志愿者造成任何影响,但却能作为合适的研究样本,帮助研究人员观察人类的神经细胞如何远距离携带电化学信息。
众所周知,即便是同样聪明,相比人类,鼠类大脑体积小很多,外皮质区也相对较薄(此处对啮齿类动物并无冒犯之意)。它们的外皮质虽然相对较薄,但与人类大脑的组织方式相似,这就提出了一个问题:我们人类的神经元是如何实现“长途”传递信号的呢?
教科书上神经元的“经典造型”像是没有叶子的树。“树枝”被称为树突,主要是对其它细胞的信息进行“汇总”并通过细胞体传输至“远处的”、被称为“轴突”的“细枝末节”处。这些“传输”通过在神经元膜的离子通道中“穿进穿出” 的带电粒子所产生的波纹电压来“传遍”细胞。然而这些“分支”不仅是信号传输的渠道,他们还会主动的“调整”信息,在处理所携带的信息上发挥着至关重要的作用。
从某些角度看,我们可以将树突视为晶体管,通过放大某些晶体同时阻断其它晶体的方式来介导信号,它们似乎在人类神经系统处理信息上也发挥着更为重要的作用。“人类聪明并不仅仅是因为我们拥有更多的神经元和更大的大脑皮层,更是由于从下向上,神经元发挥着不同的作用,”该项研究的首席科学家Mark Harnett说到。研究人员将从志愿者脑部提取的样本浸入一种类似于脊髓液的介质中使他们保持活性,同时他们还研究了信号如何传递。
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