神经元相当于大脑的大小。免费技术图书馆新闻

一个大脑大小的神经元

28.02.2017

要了解大脑是如何工作的，我们需要知道它的神经回路是什么样的，神经元是如何相互连接的。为此，您需要了解每个单独的神经元及其所有过程（轴突和树突）的样子。这项任务非常困难，尤其是如果通过通常的神经生物学方法解决的话。

其中一种方法如下所示：将染料注入神经元，沿其轴突和树突扩散，然后将大脑“切成”非常薄的部分，检查染料的去向。鉴于神经元过程经常强烈分支并长距离传播，因此并不总是可以将它们追踪到最后。

然而，最近，神经科学家一直在发明新的方法来完成这项任务，更可靠、更省力，其中一种方法是由艾伦脑研究所所长 Christoph Koch 的研究小组发明的。通过基因工程将荧光蛋白基因引入小鼠体内，这些基因配备了一种调节器，可以响应某种物质的出现而开启它们。

当这种物质被喂给动物时，发光蛋白的基因会苏醒，但不是在所有地方，而只是在一个叫做栅栏的特殊大脑区域的一些神经元中。结果，小鼠的神经细胞开始在其所有过程中发光（荧光蛋白逐渐遍布整个神经元），并且由于此类细胞很少，因此很容易在大脑的厚度上区分它们。新方法的优势在于它可以让您在没有手术干预的情况下完全染色活的神经元。

由脑组织制成的一万个切片，在计算机上适当处理后，可以制作出围栏三个神经元的三维地图。事实证明，虽然它们被称为栅栏神经元，但它们的过程延伸到两个半球，其中一个神经元像皇冠一样环绕着整个大脑。

根据克里斯托夫·科赫本人的说法，到目前为止，神经科学家还没有遇到过这样的事情。当然，老鼠、人类和其他动物都有很长的神经元——例如，在腿中，神经元过程可以延伸到整个肢体，或者在脑干中，其神经细胞贯穿整个大脑。然而，栅栏神经元有一个重要的区别——它们与控制行为和分析感觉信息的大脑大部分部分接触。

从断层扫描脑部扫描的实验中得知，围栏与大脑的其他部分保持着大量的联系，虽然它属于皮层下结构，但许多人认为它在意识的运作中起着关键作用（第一个这个想法是由 Francis Crick 和 Christoph Koch 在 2000 年代中期提出的）。然而，直到现在，还没有人详细考虑过它的神经元是如何排列的。

新数据肯定证实了我们对栅栏的了解以及它与大脑其他部分的广泛联系。它在许多方面比其他神经中心更容易研究，尤其是因为外壳中没有太多不同类型的神经元。

在不久的将来，神经科学家可能会尝试以类似的方式追踪它的其他细胞——然后就有可能说，例如，栅栏上的不同神经元是否进入不同的区域，或者它们的过程是否被分组几条相同的路线。

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