MGH-UCLA人腦鏈接組計劃
這副插圖展示了大腦的主要網(wǎng)絡(luò )結構。該圖由人腦鏈接組計劃利用掃描儀經(jīng)過(guò)五年研究繪制而成。
事實(shí)證明大腦是高度組織化的。
至少最近發(fā)表于Science雜志的一項研究認為如此，該研究探索了腦部光纖是如何將信息在大腦不同區域之間傳遞的。
這項研究的負責人哈佛醫學(xué)院的Van Wedeen介紹，研究人員利用最先進(jìn)的成像技術(shù)觀(guān)察這些信息纖維交錯的部位，并發(fā)現了具有高度組織化的三維網(wǎng)絡(luò )。
Wedeen稱(chēng)，這種三維網(wǎng)絡(luò )類(lèi)似于紐約曼哈頓區復雜的結構，街區交錯形成二維網(wǎng)絡(luò )，而各種高層建筑中的電梯則類(lèi)似第三維度。
當然，人類(lèi)大腦具有極復雜的褶皺及曲線(xiàn)，因此Wedeen認為，你必須想象曼哈頓被彎曲成某種奇怪的形狀。但其基礎的網(wǎng)絡(luò )結構是極其類(lèi)似的，就像街區交錯成90度角，高樓大廈垂直聳立。
Wedeen認為這種復雜網(wǎng)絡(luò )架構代表了一種傳統大腦布局模式的革新。在這種新的模式中，大腦某種程度上更類(lèi)似于一盤(pán)意粉，或者你可以想象成一種古董電話(huà)機切換面板，同時(shí)或多或少的隨機運行幾萬(wàn)條布線(xiàn)信號。
Wedeen說(shuō)自從他確認了大腦網(wǎng)絡(luò )系統的證據之后，很多以前難以理解的事情都變得順理成章。
Wedeen多年來(lái)一直在觀(guān)察猴子腦部圖像，但一直無(wú)法理解為何信息纖維經(jīng)?？雌饋?lái)類(lèi)似于片層結構，為何這些圖像的曲率是如此完美又具有高度組織性。
Wedeen聲稱(chēng)這種新的網(wǎng)絡(luò )模型還能幫助回答一直困擾遺傳學(xué)家及生物學(xué)家多年的問(wèn)題，相對有限的基因是如何包含類(lèi)似于大腦這種復雜結構的所有藍圖信息。
答案可能是由于高度組織化的網(wǎng)絡(luò )系統具有一致的組織規則，遺傳學(xué)圖譜并不需要去描述每個(gè)最終產(chǎn)品的詳細細節，而只需要按照統一規則去完成。
Wedeen說(shuō)這種網(wǎng)絡(luò )結構使得相對簡(jiǎn)單的輸入指令便可制造出非常復雜的輸出產(chǎn)品。
這種網(wǎng)絡(luò )結構還能幫助理解大腦是如何從簡(jiǎn)陋的蠕蟲(chóng)腦進(jìn)化成人腦這么復雜的結構。
這種網(wǎng)絡(luò )結構使得在大腦上逐步添加新的功能變得簡(jiǎn)便易行，類(lèi)似于建筑工人在一棟建筑上建造新的樓層或是城市規劃者規劃新的街區道路等。
因此事實(shí)上你能從中發(fā)現從古老原始的大腦形成復雜的人腦的進(jìn)化方式，
盡管不是每個(gè)人都認為它會(huì )是如此簡(jiǎn)單。
華盛頓大學(xué)醫學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家David Van Essen認為這項研究的結果是驚人而且誘人的，但是目前還不能夠確定。
Van Essen說(shuō)“他們給出這種假說(shuō)的某些證據在一定程度上來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了，但是我認為在某些方面他們可能過(guò)于簡(jiǎn)化了。
例如，所有的交錯處都是90度角這種說(shuō)法就過(guò)于簡(jiǎn)單了?！?b style="BACKGROUND: none transparent scroll repeat 0% 0%" class="label bg2" jquery1333170798486="74">
Van Essen 說(shuō)目前也一些研究發(fā)現大腦結構同時(shí)也能誘導一些對角線(xiàn)途徑，所以大腦可能既不是完全混亂的意大利面也不是一種完美的網(wǎng)絡(luò )。
Van Essen更愿意相信大腦可能是事實(shí)上是處于兩者之間的某種狀態(tài)。
Van Essen說(shuō)，最終確證大腦的布線(xiàn)結構已經(jīng)不再是遙遙無(wú)期的事情，這都要歸功于所謂的人腦鏈接組計劃，該項目由國立健康研究院資助五年來(lái)已經(jīng)在大腦圖譜方面研究取得成效。
Van Essen認為這些發(fā)現最終會(huì )有助于我們了解大腦是如何組織從而使得我們成為我們，同時(shí)也會(huì )為了解自閉癥或老年癡呆癥到底是大腦的哪里出了問(wèn)題提供線(xiàn)索。
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