近日，一項(xiàng)重量級(jí)的研究刊登在了最新一期的《自然》雜志上：來自冷泉港實(shí)驗(yàn)室與瑞士巴塞爾大學(xué)的團(tuán)隊(duì)通過對(duì)小鼠視覺皮層進(jìn)行單神經(jīng)元分析，揭示了一個(gè)令人意想不到的信息傳遞模式。這個(gè)模式表明，我們過去對(duì)于大腦處理信息的理解，其實(shí)是非常片面和不準(zhǔn)確的。
▲我們對(duì)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(huì)在皮層之間逐層傳遞——從初級(jí)視覺皮層（V1）處獲得的信息，會(huì)往下進(jìn)入到功能更為特異的區(qū)域，幫助我們識(shí)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(dá)到單細(xì)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(biāo)記。然后，他們在顯微鏡下仔細(xì)地標(biāo)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(jí)視覺皮層里的神經(jīng)元映射極為多樣——單個(gè)神經(jīng)元里的信息，竟然可以傳遞到多個(gè)完全不同的區(qū)域。這顛覆了單個(gè)神經(jīng)元只能映射到單個(gè)區(qū)域的假設(shè)！
▲單個(gè)神經(jīng)元竟可以映射到多個(gè)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(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證。在第二項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究人員們將成百上千個(gè)不同神經(jīng)元用RNA分子進(jìn)行了標(biāo)記。這些RNA的序列都是隨機(jī)的，就好像驗(yàn)證碼一樣，具有唯一性。當(dāng)這些“RNA驗(yàn)證碼”進(jìn)入到神經(jīng)元后，會(huì)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(duì)不同的大腦區(qū)域進(jìn)行分析。結(jié)果再次證明，初級(jí)視覺皮層里的大部分神經(jīng)元會(huì)映射到多個(gè)不同的區(qū)域，且映射到兩個(gè)區(qū)域、三個(gè)區(qū)域、或是四個(gè)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(rèn)知（圖片來源：SainsburyWellcomeCentre）
“一般人們都認(rèn)為每個(gè)神經(jīng)元都只映射到一個(gè)皮層區(qū)域，這是由于我們對(duì)大腦的基本結(jié)構(gòu)缺乏認(rèn)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(rèn)知截然不同，有望會(huì)讓未來的實(shí)驗(yàn)手段出現(xiàn)重大變化。”
毫無疑問，對(duì)于單神經(jīng)元映射的進(jìn)一步深度研究，將會(huì)改寫我們對(duì)大腦的認(rèn)識(shí)。動(dòng)物的大腦遠(yuǎn)比我們想象中要復(fù)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(xiàng)顛覆性研究的作者首席（圖片來源：華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)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(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的中組部“青年千人“計(jì)劃專家韓蕓耘教授。我們很高興看到華人學(xué)者的研究能為基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展起到重要推動(dòng)作用，也期待未來能見證更多來自華人學(xué)者的學(xué)術(shù)進(jìn)展！
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健客價(jià)： ￥912為了減少抗藥性細(xì)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(yù)防已被證實(shí)或疑似易感病原體導(dǎo)致的感染。 若有培養(yǎng)和敏感性試驗(yàn)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(dāng)?shù)氐牧餍胁W(xué)和細(xì)菌敏感性數(shù)據(jù)等經(jīng)驗(yàn)，可能有助于選擇治療方案。詳見產(chǎn)品說明書。
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健客價(jià)： ￥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(xì)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
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