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神经元组成社交圈像在脸书交朋友

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来源: 作者: 2019-05-16 22:32:45

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密友圈里关系铁,泛泛之交也有用。英国伦敦大学学院和瑞士巴塞尔大学研究人员最近发现,脑中的神经元放电就像一个社交络,每个神经元都与其他许多神经元建立连接,但最强的连接只存在于少数最类似的神经元之间。相关论文发表在最近的《自然》杂志上。

神经元形成状的连接,称为突触,每一个细胞与其他上千个细胞相连。但并非所有突触连接都一样,绝大多数联系都很脆弱,联系密切的只有少数。该研究组长、巴塞尔大学和伦敦大学学院教授托马斯·马西克-弗罗杰说:“我们想知道,在那些包括数百万神经元的复杂络中,是否有某种法则能解释它们的行为。我们发现其中一个法则相当简单,‘志同道合’的神经元之间是强连接,行动不同的神经元之间是弱连接或根本没有连接。”

据物理学家组织2月5日(北京时间)报导,他们集中研究了大脑皮层的视觉区,即从眼睛接收信息并引发视觉认知的脑区。这里的神经元会对特殊的视觉图案起反应,但要把它们的突触连接区分开来非常困难,由于每一个细胞都和几千个“同伴”紧密纠缠在一起,每立方毫米就有近10万个。

研究人员把高分辨率成像和高灵敏电学检测手段结合在一起,发现相邻神经元之间的连接就像一种社交络。连接点就像“脸书”(Facebook),让我们和其他许多熟人相互交往,但大部分人还有个更小的密友圈。这里的朋友基本都是共同的,他们的意见对我们来说也比其他人更重要。

“脑中的弱连接彼此影响很小。”马西克-弗罗杰说,“功能类似的神经元之间形成小部分强连接,却能对‘火伴们’发挥最强的影响。这有助于它们共同合作,放大来自外界的特定信息。”

但神经元为什么要建立大量的弱连接呢?论文第一作者李·香柠鸡
克塞尔说:“我们认为这可能与学习有关。如果神经元需要改变行为,相应位置的连接就会加强,这或许是为了确保脑内的迅速可塑性。”这样它就能迅速适应环境变化。

“本研究揭示了神经元络是怎样相互作用,处理信息的。理解神经元的连接方式有助于将来构建详细的计算机脑模型。”马西克-弗罗杰说,“神经元连接机制对理解神经疾病也非常重要。如果我们知道了脑中的连接模式是什么样,就能弄明白出了差错时,比如精神分裂症或自闭症,是怎么回事。”

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