前所未知:脑神经元之间竟可以无线通讯

涨知识 老郝 190浏览 0评论

科学家认为,他们发现了一种以前未知的神经通讯形式,可以在大脑组织中自我传播,并且是无线地从一个大脑组织部分的神经元跃迁到另一部分——即使已经通过外科手术将神经元之间的物理连接切断了。

new-form-of-neural-communication

这一发现始于2019年2月,是一种与传统认知的机制无关的神秘过程(如突触传递,轴突运输和间隙连接)。

凯斯西储大学的神经和生物医学工程师多米尼克·杜兰德(Dominique Durand)解释说:“除了这是一种全新的神经通讯方式外,我们基本上一无所知。”

在此之前,科学家们已经知道,除了已有大量研究的连接方式(如突触传递)外,神经通讯还涉及更多的内容。

例如,研究人员数十年来一直知道,大脑表现出缓慢的神经振荡波,我们不清楚其目的,但是当我们睡觉时就会出现在大脑皮层和海马中,因此被认为在巩固记忆中发挥作用。

艾伯塔大学的神经科学家克莱顿·迪金森(Clayton Dickinson)解释说:“这种输入和输出解耦的缓慢网络节奏在功能上的相关性仍然是一个谜。但是,首先要阐明引起它的细胞和细胞间机制,这可能更容易解决。”

为此,杜兰德和团队研究了从断头小鼠身上提取的海马切片中的脑电波的慢周期活动。

他们发现缓慢的周期性活动会产生电场,进而激活邻近的细胞,从而构成一种没有化学突触传递或间隙连接的神经通讯形式。

杜兰德说:“我们很早就知道了这些波,但是没人知道它们的确切功能,也没人相信它们会自发地传播。我一直在研究海马体——它本身只是大脑的一小部分——已有40年了,这让我感到惊讶。”

这种神经活动实际上可以通过施加弱电场来调节(增强或阻止),并且与另一种被称为“神经耦合”的细胞通讯方法类似。

他们最激进的发现是,当这两部分保持紧密的物理距离时,这些电场可以越过被切断的大脑组织中的完整间隙激活另一部分的神经元。

如果您认为这听起来十分怪异,那不用担心,你不是唯一的一个。《生理学期刊》的审查委员会坚持要求,在论文发表前,重现实验结果。

杜兰德说:“令人瞠目结舌,对我们以及迄今为止我们所告知的每个科学家而言,他们都难以置信。但是自从实验开始以来,我们每轮实验都证实了这一点。”

要弄清楚这种怪异的神经通讯形式是否正在人脑中发生,还需要进行大量研究,更不用说解码它的确切功能了,但是目前,我们已经做出了令人震惊的科学发现。

本文译自 sciencealert

发表我的评论
取消评论

表情

Hi,您需要填写昵称和邮箱!

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址