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新发现,在整个大脑周围包裹着一个巨大的神经元


新发现,在整个大脑周围包裹着一个巨大的神经元

科学家第一次检测到一个巨大的神经元缠绕在一只老鼠的大脑的整个圆周上,并且它在两个半球之间密集连接,它最终可以解释意识的起源。

使用新的成像技术,团队检测到从大脑中最好的连接区域之一发出的巨大神经元,并说,它可以协调来自不同地区的信号,创造有意识的思想。

这个最近发现的神经元是在哺乳动物大脑中第一次检测到的三种神经元之一,新的成像技术可以帮助我们找出类似的结构是否在我们自己的大脑中几百年而未被发现。

在最近一次通过在马里兰州推进创新神经技术举措的大脑研究会议上,来自艾伦脑科学研究所的一个团队描述了所有三个神经元如何跨越大脑的两个半球,但最大的一个包裹在器官的周围,像一个“ 荆棘冠”。

新发现,在整个大脑周围包裹着一个巨大的神经元

主要研究员Christof Koch说,他们从来没有见过神经元延伸到大脑的两个区域。奇怪的是,所有三个巨大的神经元都发生在大脑的屏状核的一部分,显示了与过去的人类意识有趣的联系。屏状核,一薄层灰质,基于体积,这可能是整个大脑中连接最多的结构。

这个相对小的区域隐藏在大脑中心的新皮质的内表面,并与几乎所有皮质区域通信,以实现许多更高的认知功能,如语言、长期规划,还有高级感官任务,如视听。

Koch在2014年曾写道:“高级脑成像技术,观察白质纤维走向和从屏状核显示,它是一个神经大中央驻地。几乎皮质的每一个区域都将纤维送到屏状核。”

他们认为,它将我们所有的外部和内部感知联系在一起,形成一个单一的统一体验,像一个指挥者指挥乐团一样。

新发现,在整个大脑周围包裹着一个巨大的神经元

早在2014年,一名54岁的女性在乔治华盛顿大学医学院接受癫痫治疗。这涉及用电极轻轻地探查她的大脑的各个区域,以缩小她的癫痫发作的潜在来源,但是当团队开始刺激病人的屏状核时,他们发现他们可以有效地“切换”她的意识。

根据Koch的说法,这种突然和具体的“停止和开始”的意识从来没有见过。

2015年的另一个实验检查了屏状核病变对171名创伤性脑损伤的退伍军人的意识的影响。

他们发现,屏状核损伤与意识丧失的持续时间有关,而不是与频率相关联。这表明它可以在有意识思维的接通和断开中起重要作用,但另一个区域可能参与维持它。

现在,Koch和他的团队已经在小鼠大脑中发现了从这个神秘地区发出的广泛的神经元。

为了映射神经元,研究人员通常必须用染料注入单独的神经细胞,将脑切成薄切片,然后用手动跟踪神经元的路径。这是一个神经学家不得不执行一个基本技术,他们必须在这个过程中破坏大脑,它不是一个可以在人体器官上定期做的实验。

Koch和他的团队想要提出一种侵入性较小的技术,工程化的小鼠可以在由特定药物活化的屏状核神经元中具有特定基因。

新发现,在整个大脑周围包裹着一个巨大的神经元

Reardon说:“当研究人员喂给小鼠一小部分药物时,只有少数神经元收到足够的药物来打开这些基因,这导致了一个绿色荧光蛋白的生产它传播到整个神经元,然后团队拍摄了10,000个小鼠脑的横截面图像,并使用计算机程序创建了只有三个发光细胞的3D重建。”

我们应该记住,只是因为这些新的巨大神经元连接到屏状核并不意味着Koch关于意识的假设是正确的,我们距离证明这个结论还有很长的路要走。

同样重要的是要注意,迄今为止这些神经元只在小鼠中被检测,这项研究还没有发表在同行评议的杂志上,所以我们需要等待进一步确认,才能真正了解这个发现对人类可能意味着什么。

但这个发现是一个有趣的拼图,可以帮助理解这个关键且神秘的大脑区域,以及它如何与人类有意识思维的经验有关。

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