大腦中藏"互聯網"或將繪出大腦神經網絡圖

http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/www.yn.xinhuanet.com/newscenter/2010-08/12/content_20600675.htm

美國一項新研究發現，老鼠大腦一小塊區域中的神經係統類似互聯網結構。這對大腦神經係統是個分等級結構的傳統理論提出挑戰。

新發現

美國南加州大學神經係統科學家拉裏·斯旺森和理查德·湯普森隔離起老鼠大腦中與愉悅和獎勵相關的伏核區，在同一點同時注入兩枚“示蹤劑”，分別用于顯示信號去向和來源。

“示蹤劑”跟隨信號移動，但不會幹擾信號移動，能發光，可在顯微鏡下觀察到。

他們發現，信號在一個個圈組成的網絡中移動，這個網絡“不是一個有上下之分的等級架構”。

湯普森花費８年多時間發明和完善這次研究所用示蹤方法。

其他示蹤方法大多只能在一個位置跟蹤一個方向一個信號。

“我們可以在同一個動物身上同時觀察一個大腦回路中的４個連接，”斯旺森說。

學術界假設過大腦中神經係統類似互聯網結構，但先前沒有實驗證實過這種假設。

研究報告由《國家科學院學報》發表。

舊理論

研究人員先前認為，大腦中的神經係統好像一個大企業，可以繪成一個從中樞部門分叉到下面一個個小部門的直線聯係圖。

英國廣播公司（ＢＢＣ）１１日援引斯旺森的話報道：“‘從上到下理論’在已有實驗神經科學文獻中佔有驚人的統治地位，這一理論可上溯至１９世紀。”

斯旺森說，大腦中互聯網式結構的存在可以解釋大腦能克服局部損傷的現象，“你可以拿掉互聯網任何一個單獨部分，但網絡其他部分照常工作”，神經係統同樣，沒法說某一部分絕對不可或缺。

下一步

斯旺森說，眼下至少在老鼠大腦伏核發現不同以往認為的神經係統結構，今後可以用這次研究中使用的示蹤法觀察其他部位，最終繪出整個大腦神經網絡圖。

斯旺森說，繪制整個大腦神經網絡圖是個無比復雜的工作，目前不能肯定這個圖對解答意識和認知方面難題會產生何種影響。

“不過，好比人類基因組項目。人們相信找出人類脫氧核糖核酸（ＤＮＡ）完整序列是研究生物學的一塊基石，無論花費多長時間都要完成這項工作，”斯旺森說。