腦細胞被低估60年 新研究或改變神經理論

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【大紀元2017年03月13日訊】(大紀元記者張秉開編譯報導)一項最新神經科學研究認為,腦細胞的能力被低估了60年。該研究提示人們需要改變對神經細胞學習機制的陳舊理解。

美國加州大學的科學家觀察到,大腦細胞的活動能力遠遠超過以前所認識。科學家描述,當注意大腦神經細胞的樹狀突起時,它們能主動發出比以前認為多十倍的電活動信號。

據加州大學近日報導,這個結果令科學家很驚訝,因為六十年來,科學界一直認為大腦神經細胞不過是被動的感受外來信號,它的樹狀突起所發出的信號受與之相連的細胞體(soma)部位嚴格控制。

大腦神經細胞可分樹狀突起(樹突)、細胞體及軸狀突起(軸突)三個部分。「樹狀突起的物質總量占整個神經組織的90%,」加州大學的神經學家麥達(Mayank Mehta)解釋,「現在我們知道了,這些樹狀突起比細胞體更為活躍,這改變了我們以前對大腦處理信息方式的理解。」

科學家還發現,樹狀突起不像細胞體那樣產生時間較短的尖峰電位,而是發出時間更長、能量更大的電位。

尤其出乎科學家意料的是,樹狀突起的電活動既有類似物理學量子現象的「全或無」(all-or-nothing)特點,也有脈衝式的波動現象。

麥達表示,在神經組織中,神經細胞的樹狀突起數量是其細胞體的100倍,這說明大腦的處理信息能力被低估了100倍。

該研究提示,科學家應該改變對神經系統學習機制的理解。另一研究者莫爾(Jason Moore)說:「很多主流理論認為,只有兩個神經細胞同時處於活動狀態時,神經細胞才開始學習。我們發現,在感受信息的神經細胞樹狀突起活動時,學習就已經開始了。而一個神經細胞有很多樹狀突起,它們在不同的時間進行活動,說明這個神經細胞已經開始進行了各種學習。」

該研究可能有助於找到更好的治療神經疾病的方法。該研究發表於近期的《科學》期刊。

責任編輯:林妍

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