近期關(guān)于神經(jīng)學(xué)的最新研究成果(目前神經(jīng)科學(xué)研究對(duì)哪四種功能已有相當(dāng)深入的了解)

近期關(guān)于神經(jīng)學(xué)的最新研究成果

2016年10月08日訊 盡管研究人員現(xiàn)在已經(jīng)有了多種工具可以同時(shí)記錄數(shù)百個(gè)神經(jīng)元，并且能夠控制嚙齒類動(dòng)物大腦中小部分的細(xì)胞，但是人類的大腦仍然是一個(gè)謎。大腦有大約860億個(gè)神經(jīng)元，由100兆個(gè)突觸相連，這個(gè)重三磅的器官仍然是一個(gè)創(chuàng)紀(jì)錄的科學(xué)難題。

操縱大腦也可以闡明它是如何運(yùn)作的。在20世紀(jì)60年代末，耶魯大學(xué)的Jose Delgado把電極放在一只黑猩猩（名叫Paddy）的大腦中，以改變動(dòng)物的情感行為。發(fā)射器產(chǎn)生了一種不愉快的感覺(jué)，響應(yīng)Paddy杏仁核中一個(gè)特定的活動(dòng)模式。經(jīng)過(guò)六天的反復(fù)刺激后，Paddy變得抑郁，活動(dòng)模式減少了百分之99。Paddy在兩周后恢復(fù)，但是當(dāng)Delgado重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，它再次變得憂郁。現(xiàn)就職于紐約大學(xué)的Buzsáki說(shuō)：“Delgado所做的是令人難以置信的，因?yàn)樗軌蛟谝粋€(gè)時(shí)代傾聽(tīng)并精確操縱腦電波，要知道在當(dāng)時(shí)真空管被認(rèn)為是高科技。

在過(guò)去的50年中，隨著越來(lái)越緊湊和精確的電極，研究人員繼續(xù)使用電磁刺激來(lái)操縱神經(jīng)活動(dòng)，旨在理解大腦的功能。經(jīng)顱磁刺激，或在頭外部應(yīng)用無(wú)創(chuàng)性磁場(chǎng)，已被用來(lái)揭示神經(jīng)系統(tǒng)疾病的生理基礎(chǔ)，并在動(dòng)物模型中確定潛在的治療方法。跟隨Delgado的腳步，Buzsáki和他的同事們?nèi)コ素?fù)責(zé)鞏固睡眠大鼠白天記憶的神經(jīng)活動(dòng)波動(dòng)。結(jié)果，第二天動(dòng)物什么都不記得了，但是它有著完美的睡眠。

在2005年，電極和磁場(chǎng)出現(xiàn)了一種強(qiáng)大的替代品：用光控制神經(jīng)元。Boyden連同斯坦福大學(xué)的Karl Deisseroth及其同事，將響應(yīng)光的藻離子通道插入哺乳動(dòng)物的神經(jīng)細(xì)胞。利用光子，他們可以任意去極化一種培養(yǎng)的神經(jīng)元的膜，研究人員很快在體內(nèi)應(yīng)用了這一工具。光遺傳學(xué)被Nature雜志評(píng)選為2010年度最杰出的方法，它能夠讓研究人員靶定特定的細(xì)胞群。該技術(shù)已應(yīng)用于小鼠來(lái)改變或觸發(fā)記憶，關(guān)閉癲癇發(fā)作，并抑制攻擊性行為。

另一種技術(shù)依賴于化學(xué)，而不是光?？茖W(xué)家將通過(guò)定向進(jìn)化產(chǎn)生的G蛋白偶聯(lián)受體，傳遞到動(dòng)物的腦細(xì)胞中。然后，通過(guò)向體內(nèi)注射一種合成配體，科學(xué)家可以觸發(fā)神經(jīng)元放電或沉默。在去年，馬里蘭大學(xué)的一個(gè)研究小組用這種方法--稱為designer receptors exclusively activated by designer drugs （DREADDs），來(lái)破壞小鼠學(xué)習(xí)避開(kāi)攻擊性雄性小鼠的能力。

這些擴(kuò)張型和多樣化的工具，對(duì)于神經(jīng)科學(xué)家試圖完成的工作，是至關(guān)重要的。Boyden說(shuō)：“我希望我們可以解析大腦。要這樣做，我們必須有一副完整的圖像，我們必須能夠觀察到正在運(yùn)轉(zhuǎn)的大腦，我們必須能夠控制它。”

盡管研究人員現(xiàn)在已經(jīng)有了多種工具可以同時(shí)記錄數(shù)百個(gè)神經(jīng)元，并且能夠控制嚙齒類動(dòng)物大腦中小部分的細(xì)胞，但是人類的大腦仍然是一個(gè)謎。大腦有大約860億個(gè)神經(jīng)元，由100兆個(gè)突觸相連，這個(gè)重三磅的器官仍然是一個(gè)創(chuàng)紀(jì)錄的科學(xué)難題。

磁共振成像（MRI），在1977年第一次用于人類，使研究人員能夠無(wú)創(chuàng)性地影像一個(gè)人的大腦結(jié)構(gòu)。對(duì)于獲取大腦的照片來(lái)說(shuō)，磁共振成像比它的前身--正電子發(fā)射斷層掃描（PET）更容易操作，需要靜脈注射放射性核素標(biāo)記的代謝產(chǎn)物，來(lái)評(píng)估大腦的活動(dòng)。華盛頓大學(xué)神經(jīng)學(xué)家Marcus Raichle在上世紀(jì)70年代參與開(kāi)發(fā)了PET，他回憶說(shuō)：“我的上帝，如果你有一個(gè)MRI掃描儀，你就可以從事腦成像生意了。”

但是，使MRI一躍成為神經(jīng)成像的中流砥柱技術(shù)的是功能性磁共振成像（fMRI）掃描。在1990年，當(dāng)時(shí)在AT＆T Bell實(shí)驗(yàn)室的Seiji Ogawa和他的同事發(fā)現(xiàn)，缺氧血對(duì)磁場(chǎng)的反應(yīng)不同，這可能是作為一種內(nèi)部造影劑來(lái)反映大腦中的變化。作為fMRI中的一個(gè)主題，執(zhí)行一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，研究人員可以使用在不同腦區(qū)中含氧血流量增加，作為神經(jīng)活動(dòng)的一個(gè)指標(biāo)。

MRI的另一個(gè)變種也引起了轟動(dòng)：擴(kuò)散MRI。這種技術(shù)可通過(guò)水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，跟蹤神經(jīng)元的軸突，它們更可能沿軸突的纖維結(jié)構(gòu)擴(kuò)散，而不是垂直于它。該方法可跟蹤灰質(zhì)區(qū)與神經(jīng)元細(xì)胞體之間的纖維軌跡。美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院資助的人腦連接組項(xiàng)目，正在使用這一工具和上面的那些工具，來(lái)映射大腦中的所有連接，這個(gè)數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了天上的星星。

目前神經(jīng)科學(xué)研究對(duì)哪四種功能已有相當(dāng)深入的了解

目前的神經(jīng)科學(xué)研究對(duì)感覺(jué)的功能、控制運(yùn)動(dòng)的功能、記憶的功能、情感和情緒四種功能有相當(dāng)深入的了解。

1.介紹

神經(jīng)科學(xué)是指尋求解釋神智活動(dòng)的生物學(xué)機(jī)制，即細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)機(jī)制的科學(xué)。神經(jīng)科學(xué)尋求了解在發(fā)育過(guò)程中裝配起來(lái)的神經(jīng)回路是如何感受周圍世界、如何實(shí)施行為的，它們又如何從記憶中找回知覺(jué)，一旦找回之后，它們還能對(duì)知覺(jué)的記憶有所作用。

神經(jīng)科學(xué)也尋求了解支持人們情緒生活的生物學(xué)基礎(chǔ)，情緒如何使人們的思想改變顏色，及當(dāng)情緒、思想及動(dòng)作的調(diào)節(jié)發(fā)生扭曲時(shí)為什么會(huì)有抑郁、狂躁、精神分裂癥和阿爾茨海默癥等病癥。這都是些極端復(fù)雜的問(wèn)題，其復(fù)雜程度超過(guò)任何人們?cè)谄渌飳W(xué)領(lǐng)域中曾經(jīng)面對(duì)的問(wèn)題。

包括，腦科學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、神經(jīng)病理學(xué)、行為遺傳學(xué)等領(lǐng)域，神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域最早開(kāi)展系統(tǒng)理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)研究，比如神經(jīng)控制論、人工智能等，21世紀(jì)系統(tǒng)生物學(xué)在細(xì)胞分子層次重新興起后，又形成系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算神經(jīng)科學(xué)。

2.特點(diǎn)

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)多學(xué)科、多層次、多水平的交叉。它把行為、認(rèn)知和腦機(jī)制三者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，試圖從分子、突觸、神經(jīng)元等微觀水平上和系統(tǒng)、全腦、行為等宏觀水平上全面闡述人和動(dòng)物在感知客體、形成表象、使用語(yǔ)言、記憶信息、推理決策時(shí)的信息加工過(guò)程及其神經(jīng)機(jī)制。人在出生后，腦的命運(yùn)是和環(huán)境相關(guān)聯(lián)的。

好的營(yíng)養(yǎng)，加上感覺(jué)刺激豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境，能使神經(jīng)元長(zhǎng)得更大，連結(jié)更為復(fù)雜。但是腦在一出生就開(kāi)始走向死亡，而且這些神經(jīng)元是不可能增生或替代的。此外，創(chuàng)傷、疾病及環(huán)境毒素也會(huì)造成大量神經(jīng)元的死亡。

目前的神經(jīng)科學(xué)研究對(duì)什么四種功能

答：神經(jīng)科學(xué)對(duì)感覺(jué)的功能，控制運(yùn)動(dòng)的功能，記憶的功能，情感和情緒這四種功能有深入了解和研究。

人類的大腦，概括來(lái)說(shuō)，有五大方面的功能:感覺(jué)的功能，能感知外界各種信息，包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等;控制運(yùn)動(dòng)的功能，保證能做出各種動(dòng)作;記憶的功能，把外界信息儲(chǔ)存起來(lái)。

情感和情緒，即人有七情六欲;認(rèn)知功能，用來(lái)進(jìn)行邏輯思維、判斷、計(jì)劃和決策等。目前的神經(jīng)科學(xué)研究對(duì)前面四種功能已有相當(dāng)深入的了解，但對(duì)認(rèn)知功能所知甚少。

本文地址:http://www.mcys1996.com/jiankang/294655.html.

聲明： 我們致力于保護(hù)作者版權(quán)，注重分享，被刊用文章因無(wú)法核實(shí)真實(shí)出處，未能及時(shí)與作者取得聯(lián)系，或有版權(quán)異議的，請(qǐng)聯(lián)系管理員，我們會(huì)立即處理，本站部分文字與圖片資源來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)載是出于傳遞更多信息之目的,若有來(lái)源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益，請(qǐng)立即通知我們(管理員郵箱：douchuanxin@foxmail.com)，情況屬實(shí)，我們會(huì)第一時(shí)間予以刪除，并同時(shí)向您表示歉意,謝謝!

上一篇: 盤(pán)點(diǎn)攻克高血壓的最新研究進(jìn)展

下一篇: Cell：重大突破！新分子有效清除肝···