顛覆認知！Nature首度揭示大腦傳遞信息的真正邏輯

2018-05-15 來源：神經(jīng)科技標簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護膚

摘要：為了了解在神經(jīng)元層面上的信息傳遞模式，研究人員們首先使用了一種叫做“全腦熒光軸突追蹤”的技術(shù)，給小鼠視覺皮層里的神經(jīng)元做上綠色熒光的標記。然后，他們在顯微鏡下仔細地標注出不同神經(jīng)元所映射的位置。

近日，一項重量級的研究刊登在了最新一期的《自然》雜志上：來自冷泉港實驗室與瑞士巴塞爾大學的團隊通過對小鼠視覺皮層進行單神經(jīng)元分析，揭示了一個令人意想不到的信息傳遞模式。這個模式表明，我們過去對于大腦處理信息的理解，其實是非常片面和不準確的。

▲我們對于大腦的理解還停留在極為初步的階段（圖片來源：Pixabay）

在經(jīng)典大腦模型中，我們知道信息會在皮層之間逐層傳遞——從初級視覺皮層（V1）處獲得的信息，會往下進入到功能更為特異的區(qū)域，幫助我們識別圖像。然而限于技術(shù)所限，盡管我們大致摸清了皮層與皮層間的關(guān)系，但“分辨率”一直沒有達到單細胞的精度。換句話說，在神經(jīng)元層面，我們依舊不知道這些信息是怎么傳遞的。

為了了解在神經(jīng)元層面上的信息傳遞模式，研究人員們首先使用了一種叫做“全腦熒光軸突追蹤”的技術(shù)，給小鼠視覺皮層里的神經(jīng)元做上綠色熒光的標記。然后，他們在顯微鏡下仔細地標注出不同神經(jīng)元所映射的位置。在三年的辛勤工作下，他們完成了這一壯舉，并意外地發(fā)現(xiàn)，小鼠初級視覺皮層里的神經(jīng)元映射極為多樣——單個神經(jīng)元里的信息，竟然可以傳遞到多個完全不同的區(qū)域。這顛覆了單個神經(jīng)元只能映射到單個區(qū)域的假設(shè)！

▲單個神經(jīng)元竟可以映射到多個不同的區(qū)域（圖片來源：ZadorLab,CSHL）

也許是結(jié)果太具有顛覆性，研究人員們又開發(fā)了一種全新的技術(shù)，想通過完全不同的實驗來進行驗證。在第二項實驗中，研究人員們將成百上千個不同神經(jīng)元用RNA分子進行了標記。這些RNA的序列都是隨機的，就好像驗證碼一樣，具有唯一性。當這些“RNA驗證碼”進入到神經(jīng)元后，會順著軸突來到神經(jīng)元所映射的區(qū)域。隨后，研究人員們再使用高通量測序技術(shù)，對不同的大腦區(qū)域進行分析。結(jié)果再次證明，初級視覺皮層里的大部分神經(jīng)元會映射到多個不同的區(qū)域，且映射到兩個區(qū)域、三個區(qū)域、或是四個區(qū)域的比例大致相等。

▲神經(jīng)元映射的多樣性讓人顛覆了固有的認知（圖片來源：SainsburyWellcomeCentre）

“一般人們都認為每個神經(jīng)元都只映射到一個皮層區(qū)域，這是由于我們對大腦的基本結(jié)構(gòu)缺乏認知，”該研究的共同第一作者JustusM.Kebschull博士說道：“我們的研究結(jié)果與通常的認知截然不同，有望會讓未來的實驗手段出現(xiàn)重大變化。”

毫無疑問，對于單神經(jīng)元映射的進一步深度研究，將會改寫我們對大腦的認識。動物的大腦遠比我們想象中要復雜。未來，我們還需要更多研究，來理清大腦的結(jié)構(gòu)與功能。

▲韓蕓耘教授位列這項顛覆性研究的作者首席（圖片來源：華中科技大學同濟醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院）

值得一提的是，該研究的共同第一作者之一，作者列表中的首席為華中科技大學同濟醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院的中組部“青年千人“計劃專家韓蕓耘教授。我們很高興看到華人學者的研究能為基礎(chǔ)科學的發(fā)展起到重要推動作用，也期待未來能見證更多來自華人學者的學術(shù)進展！

看本篇文章的人在健客購買了以下產(chǎn)品更多>

該產(chǎn)品適用于測量18周歲及以上的成人組織間液中的葡萄糖水平,用于糖尿病的自我管理,不能作為治療藥物調(diào)整的依據(jù)。掃描檢測儀中內(nèi)置的血糖血酮檢測模塊可用于測量采自指尖、前臂、上臂或拇指根部新鮮毛細血管全血中的葡萄糖濃度，和采自指尖和靜脈的新鮮全血中的β-羥丁酸濃度，不能用于糖尿病的診斷和篩查，也不能作為治療藥物調(diào)整的依據(jù)。與其配套的輔理善瞬感軟件可以幫助患者或醫(yī)護人員查看、分析和評估由掃描式葡萄糖監(jiān)測

健客價：￥456

各型精神分裂癥。本品不僅對精神分裂癥陽性癥狀有效，對陰性癥狀也有一定效果。也可以減輕與精神分裂癥有關(guān)的情感癥狀如抑郁、焦慮及認知缺陷癥狀。

健客價：￥50

健客價：￥456

該血糖儀產(chǎn)品適用于測量18周歲及以上的成人組織間液中的葡萄糖水平,血糖儀用于糖尿病的自我管理,不能作為治療藥物調(diào)整的依據(jù)。掃描檢測儀中內(nèi)置的血糖血酮檢測模塊可用于測量采自指尖、前臂、上臂或拇指根部新鮮毛細血管全血中的葡萄糖濃度，和采自指尖和靜脈的新鮮全血中的β-羥丁酸濃度，不能用于糖尿病的診斷和篩查，也不能作為治療藥物調(diào)整的依據(jù)。血糖儀與其配套的輔理善瞬感軟件可以幫助患者或醫(yī)護人員查看、分析和評估

健客價：￥1368

治療精神疾患，尤其是伴有陽性癥狀（例如：譫妄，幻覺，認知障礙）和/或陰性癥狀（例如：反應(yīng)遲緩，情感淡漠及社會能力退縮）的急性或慢性精神分裂癥，也包括以陰性癥狀為主的精神病患。

健客價：￥188

掃描式葡萄糖監(jiān)測系統(tǒng)——傳感器：該產(chǎn)品適用于測量18周歲及以上的成人組織間液中的葡萄糖水平,用于糖尿病的自我管理,不能作為治療藥物調(diào)整的依據(jù)。掃描檢測儀中內(nèi)置的血糖血酮檢測模塊可用于測量采自指尖、前臂、上臂或拇指根部新鮮毛細血管全血中的葡萄糖濃度，和采自指尖和靜脈的新鮮全血中的β-羥丁酸濃度，不能用于糖尿病的診斷和篩查，也不能作為治療藥物調(diào)整的依據(jù)。與其配套的輔理善瞬感軟件可以幫助患者或醫(yī)護人員查

健客價：￥912

為了減少抗藥性細菌的形成并確保替硝唑和其他抗菌藥物的有效性，替硝唑用于治療或預防已被證實或疑似易感病原體導致的感染。若有培養(yǎng)和敏感性試驗的相關(guān)信息，應(yīng)參考這些信息來選擇或修改抗菌治療方案。若沒有這些信息，當?shù)氐牧餍胁W和細菌敏感性數(shù)據(jù)等經(jīng)驗，可能有助于選擇治療方案。詳見產(chǎn)品說明書。

健客價：￥9

1、改善腦動脈硬化及腦中風后遺癥引起的意欲低下和情感障礙（反應(yīng)遲鈍、注意力不集中、記憶力衰退、缺乏意念、憂郁、不安等）。 2、急性和慢性周圍循環(huán)障礙（肢體血管閉塞性疾病、雷諾氏綜合征、其它末梢循環(huán)不良癥狀）。也適用于血管性癡呆，尤其在早期治療時對認知、記憶等有改善，并能減輕疾病嚴重程度。

健客價：￥24

補腎健腦，養(yǎng)血安神。用于心腎虧虛所致的記憶減退、頭暈?zāi)垦！⑿募率?、腰膝痠軟；老年輕度認知障礙見上述證候者。

健客價：￥17

1.改善腦梗塞后遺癥引起的意欲低下和情感障礙(感覺遲鈍、注意力不集中、記憶力衰退、缺乏意念、憂郁、不安等)。 2.急性和慢性周圍循環(huán)障礙(肢體血管閉塞性疾病、雷諾氏綜合癥，其它末梢循環(huán)不良癥狀)。也適用于血管性癡呆，尤其在早期治療時對認知、記憶等有改善，并能減輕疾病嚴重程度。

健客價：￥63

產(chǎn)品實時地傳輸顯示心電信息和波形信號。

健客價：￥1988

本產(chǎn)品狀態(tài)猶如琥珀、翡翠般晶瑩通透。其操作簡單黑發(fā)變得隨心所欲，可以用手揉搓，也可以用梳子梳理。在黑發(fā)過程中頭發(fā)黑了，膏體還是和原來一樣晶瑩剔透，并且無須擔心皮膚變黑，只黑頭發(fā)不黑頭皮，真正環(huán)保健康黑發(fā)。本品無任何異味，不殘留，獨特的黑發(fā)配方，無任何毒副作用，只需溫水清洗自然黑發(fā)馬上呈現(xiàn)出來，本品含有保濕因子，真正做到黑發(fā)護發(fā)一體，用后頭發(fā)飄逸迷人。

健客價：￥89

健客價：￥42

適用于測量成人的收縮壓、舒張壓和脈率，其數(shù)值供診斷參考用。

健客價：￥699

是一款可以醫(yī)院家庭兩用型的睡眠檢測儀?？蓪崟r檢測人體血氧和鼻氣流信息，對數(shù)據(jù)進行TF卡存儲和上傳電腦功能，病人可以通過網(wǎng)絡(luò)請專家進行病例診斷，滿足于醫(yī)院、社區(qū)、個人等多方面的需要。

健客價：￥3088

適用于測量成人的收縮壓、舒張壓和脈率，其數(shù)值供診斷參考用。

健客價：￥288

纈沙坦氨氯地平片(Ⅰ)：治療原發(fā)性高血壓。本品用于單藥治療不能充分控制血壓的患者。雅培—輔理善瞬感傳感器：該產(chǎn)品適用于測量18周歲及以上的成人組織間液中的葡萄糖水平,用于糖尿病的自我管理,不能作為治療藥物調(diào)整的依據(jù)。掃描檢測儀中內(nèi)置的血糖血酮檢測模塊可用于測量采自指尖、前臂、上臂或拇指根部新鮮毛細血管全血中的葡萄糖濃度，和采自指尖和靜脈的新鮮全血中的β-羥丁酸濃度，不能用于糖尿病的診斷和篩

健客價：￥1780