大腦中藏“互聯網” 或將繪出大腦神經網絡圖
2010年08月12日10:25
來源:新華網
美國一項新研究發現,老鼠大腦一小塊區域中的神經系統類似互聯網結構。這對大腦神經系統是個分等級結構的傳統理論提出挑戰。
新發現
美國南加州大學神經系統科學家拉裡·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的伏核區,在同一點同時注入兩枚“示蹤劑”,分別用於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,能發光,可在顯微鏡下觀察到。
他們發現,信號在一個個圈組成的網絡中移動,這個網絡“不是一個有上下之分的等級架構”。
湯普森花費8年多時間發明和完善這次研究所用示蹤方法。
其他示蹤方法大多隻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。
學術界假設過大腦中神經系統類似互聯網結構,但先前沒有實驗証實過這種假設。
研究報告由《國家科學院學報》發表。{PAGINATION}
舊理論
研究人員先前認為,大腦中的神經系統好像一個大企業,可以繪成一個從中樞部門分叉到下面一個個小部門的直線聯系圖。
英國廣播公司(BBC)11日援引斯旺森的話報道:“‘從上到下理論’在已有實驗神經科學文獻中佔有驚人的統治地位,這一理論可上溯至19世紀。”
斯旺森說,大腦中互聯網式結構的存在可以解釋大腦能克服局部損傷的現象,“你可以拿掉互聯網任何一個單獨部分,但網絡其他部分照常工作”,神經系統同樣,沒法說某一部分絕對不可或缺。
下一步
斯旺森說,眼下至少在老鼠大腦伏核發現不同以往認為的神經系統結構,今后可以用這次研究中使用的示蹤法觀察其他部位,最終繪出整個大腦神經網絡圖。
斯旺森說,繪制整個大腦神經網絡圖是個無比復雜的工作,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。(歐颯)
http://scitech.people.com.cn/BIG5/12420274.html
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