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神经连接学:探索大脑神经网络的奥秘

时间:2023-05-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:神经联接学大脑是生物最精密的器官,人类对它的探索从未停止。现在,人类凭借着先进的科学技术,可以深入探知大脑神经网路的奥秘。这是美国哈佛大学的神经科学家里奇曼和他的团队利用“脑虹”技术,在刚刚兴起的“神经联接学”领域的一项成果。“脑虹”技术为观察神经联接开启了一扇巨大的机遇之门,也为人类认知并治愈神经系统疾病打开了一扇大门。

神经连接学:探索大脑神经网络的奥秘

神经联接学

大脑是生物最精密的器官人类对它的探索从未停止。如何清晰地显示大脑复杂的细胞构成,让更多人对大脑的结构有根本的认知,同时让科学家能更清晰地观测到脑细胞的变化过程,一直是世界各国科学家津津乐道的话题。现在,人类凭借着先进的科学技术,可以深入探知大脑神经网路的奥秘。

在一幅好似印象派的图画上,生长在一棵树上的各种颜色的细细枝条,蛇行似的缓缓向上,伸出两三个枝丫,它们的顶端缀着小小的“叶子”,这是一幅哺乳动物部分中枢神经系统的综合联线图。它的线条是神经轴突,长长的,像头发一样延伸着,将信号从一个神经元传到下一个神经元的神经细胞;这些“叶子”则是突触,连接着轴突与其他神经元或肌肉细胞。

这是美国哈佛大学的神经科学家里奇曼和他的团队利用“脑虹”技术,在刚刚兴起的“神经联接学”领域的一项成果。(www.xing528.com)

“脑虹”技术是一种彩色脑细胞成像技术。早在1962年,日本科学家下村脩等人在一种水母中,发现一种在蓝光激发下会发出绿色荧光蛋白质。后来,美籍华裔科学家钱永健对它进行了改造,除了绿色外,还有黄色、蓝色。2008年,他们因此获得了诺贝尔化学奖。里奇曼研究团队将这种基因移植到实验老鼠体内,并且只让它们的神经元发光。最早神经元只能发出绿光。后来注入能发红光、黄光和绿光的基因,使神经元也能发出红光、黄光和绿光,并通过一种酶将它们任意组合,使神经元发出近百种颜色,形成一幅大脑神经网络彩虹图,可以在荧光显微镜下显示出来,从而让科学家一看就知道每个轴突的去向,理解这些走向,就能揭示出信息如何在不同的大脑区域间进行处理和转移。

“脑虹”技术为观察神经联接开启了一扇巨大的机遇之门,也为人类认知并治愈神经系统疾病打开了一扇大门。通过“脑虹”成像,科学家开始研究孤独症、智力障碍、狂躁症、抑郁症以及学习障碍等可能和大脑神经问题相关的疾病。这是人类科技史上的一个重要突破。

1987年11月11日,我国第一条全封闭立交快速公路部分通车。

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