是什么让人类的大脑更复杂?
分析人类的大脑是神经科学的一个中心目标。然而,对于方法论的原因,研究主要集中在生物模型,尤其是鼠标。现在,神经科学家获得新的见解对人类神经回路使用组织获得神经外科干预措施。三维电子显微镜数据显示小说扩大的中间神经元网络在人类与老鼠。这个著名的网络组件的发现在人类大脑皮层鼓励进一步详细分析其功能在健康和疾病。
乍一看,老鼠和人类的大脑惊人的相似:形成大脑的神经细胞非常相似的形状和性质,电励磁的分子机制是高度保守的,和许多生物物理现象中发现的其他物种似乎也适用于人类的大脑。“所以,这主要是因为我们的大脑是1000倍大,房子1000倍更多神经细胞让我们下棋和写儿童读物,老鼠可以说是不能做什么?”,问莫里茨Helmstaedter,马克斯普朗克研究所主任大脑研究(法兰克福)领导的新研究发表在6月23日在《科学》杂志上。
通过分析神经元网络在老鼠、猴子和人类和映射完成结构在脑组织活检,所谓的连接体,Helmstaedter和他的研究小组发现,人类大脑皮层网络进化出了一种新的神经网络类型中,本质上是没有老鼠。这种神经网络依靠丰富的抑制性中间神经元之间的连接。使用活检从神经外科干预,由神经外科医生Hanno-Sebastian梅尔和他的团队在你慕尼黑,研究者应用三维电子显微镜对一百万年人类大脑突触地图样本。他们的数据显示,在人类中,一个意想不到的偏见的中间神经元(富含人类)相互连接,而神经支配(突触)主要神经元主要仍然类似。“这表明我们的近10倍扩张interneuron-to-interneuron网络”,说Sahil聊Loomba,研究的主要作者之一。
警卫在大脑中
“中间神经元使四分之一到三分之一的大脑皮层神经细胞的行为在一个非常特殊的方式:他们是高度活跃的,然而,不激活其他神经元,而沉默。就像幼儿园管理者,或者博物馆警卫:他们非常辛苦和高能源消费活动是保持和平,安静”,Helmstaedter解释道。“现在想象一屋子的博物馆警卫,相互沉默。这就是人类的大脑了!”
但这可能意味着什么呢?消音器的理论研究表明,这种网络可以延长时间,最近的事件可以保存在神经网络:扩大工作记忆。“事实上,这是非常合理的,再工作记忆会帮助你处理更复杂的任务,扩展你的推理能力”,Helmstaedter说。新发现表明在人类首次明确网络创新值得强烈的进一步研究。他补充道:“也可能是一个网站的病理改变,并必须在神经精神疾病的背景下进行研究。和最后但并非最不重要的是:今天的主要人工智能方法都使用这种interneuron-to-interneuron网络。”
参考:Loomba年代,Straehle J, Gangadharan V, et al . Connectomic对比老鼠和人类的皮层。科学。2022;0 (0):eabo0924。doi:10.1126 / science.abo0924
本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。
