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人腦和猴腦之間存在“軟件”差異

人腦和猴腦之間存在“軟件”差異

2019-01-25 09:37來源:科技日報

  據(jù)英國《自然》雜志近日報道,人類作為“萬物之靈”,大腦運(yùn)作方式與其它動物,尤其是“近親”猴子相比有什么不同?神經(jīng)科學(xué)家使用跟蹤單個神經(jīng)元的技術(shù),首次發(fā)現(xiàn)了人腦和猴腦的“軟件”差異:人腦會犧牲穩(wěn)健性,以提高信息處理的效率。最新研究有助揭示人類的智力以及對精神疾病的易感性,并更好地將精神疾病動物模型的相關(guān)研究轉(zhuǎn)化為臨床。

  研究人員在新一期美國《細(xì)胞》雜志上報告了這項成果。穩(wěn)健性是衡量神經(jīng)元信號如何同步的方法。幾十年來,神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了人腦和其它靈長類動物大腦在解剖學(xué)以及硬件方面的細(xì)微而重要的差異,而最新研究揭示了二者大腦在處理信號方面的差異。

  在最新研究中,以色列魏茨曼科學(xué)研究所的羅尼·帕斯與美國加州大學(xué)洛杉磯分校神經(jīng)外科醫(yī)生伊扎克·弗里德攜手,利用一些癲癇病人因治療需要在大腦中植入電極的機(jī)會,分析了這些病患大腦中神經(jīng)元的活動特征,并與5只獼猴大腦的分析結(jié)果進(jìn)行了對比。

  結(jié)果發(fā)現(xiàn),人腦神經(jīng)元處理信息的效率更高;但猴腦神經(jīng)元的同步性和穩(wěn)健性更好。帕斯認(rèn)為這符合情理,比如在遭遇一頭老虎的情況下,猴子需要大腦總能穩(wěn)定地作出逃跑反應(yīng);而對于更高級的人來說,大腦可以綜合分析環(huán)境等各方面的信息,作出經(jīng)過更多思考后的反應(yīng)。

  不過,研究人員也指出,這種犧牲穩(wěn)健性而獲得效率的方法也給人類帶來了一些問題,比如包括抑郁癥在內(nèi)的一些精神疾病,就可能與人腦神經(jīng)元在某些時候不能穩(wěn)定地同步工作有關(guān)。

  研究人員還強(qiáng)調(diào),由于收集人腦神經(jīng)元相關(guān)數(shù)據(jù)的機(jī)會很少,而關(guān)于猴腦的數(shù)據(jù)很多,過去一些研究往往假定人腦運(yùn)作的某些模式與猴腦一樣,現(xiàn)在認(rèn)識到兩者之間存在區(qū)別,對今后的腦科學(xué)研究意義重大。(劉霞)

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