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大脑细胞发现新机制,原来信号传递也分级!

2020-01-10 10:42:55  来源:知否

科学家们在人类大脑中发现了一种独特的细胞信息传递方式,这是我们之前从未见过的。令人兴奋的是,这一发现意味着我们的大脑可能比我们意识到的还要强大。

由德国和希腊研究人员组建的研究团队发现,大脑外皮层细胞中存在一种全新的“分级”信号机制,这种信号可以为个体神经元提供另一种执行逻辑功能的方式。

神经病学家对癫痫病人手术组织切片中的电信号进行了测量,并使用荧光显微镜进行了结构分析,他们发现大脑皮层的单个细胞不仅通过常见的钠离子“激活”,其中还涉及到钙离子。这种带正电荷离子的结合引发了前所未见的电压波。

大脑皮层作为人类中枢神经系统的外层,可以说没有人体区域比它更复杂了。第二层和第三层大脑皮层中充满了执行高级功能的神经分支,比如感觉、思维和运动控制等等。而树突是决定单个神经元计算能力的核心。树突就像我们神经系统的红绿灯,如果动作电位足够大,它就会传递给其它神经,其它神经会继续阻止或传递信息。

为了确保这些发现不是癫痫患者独有的,他们对从脑瘤中提取的少量样本进行了复查。虽然研究小组在老鼠身上进行了类似的实验,但与他们观察到的人体细胞信号却大不相同。更重要的是,当他们给这些细胞注射一种叫做河豚毒素的钠离子通道阻滞剂时,仍然发现了神经信号。只有阻断钙离子时,这些细胞才会安静下来。

研究人员称,未来还需要做更多的工作来观察这种机制在整个神经元和生命系统中的表现。这种新的逻辑工具是如何被压缩到单个神经细胞中并且转化成更高的功能,这是未来研究人员需要解答的问题。

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