现在以为,大脑中大约有1000亿个神经细胞,每个神经细胞能够与其他神经细胞发作大约1000个联络,构成100万亿个突触,数量之繁密,胜过整个银河系的星斗,然后构成了极端杂乱的神经网络,有人慨叹到,人间最杂乱的莫过于人的大脑了。
2013年4月,美国提出人类脑方案,这是继人类基因组方案又一大手笔,无独有偶,欧盟委员会也在年头宣告大脑工程和石墨烯两大科技当选“未来新式旗舰技能项目”,并为此树立专项研讨方案。
就这样,算是人类正式踏上了探究大脑的第一步,但许多科学家对此持消极态度,虽然近年来在脑研讨方面继续投入资金,也取得了不少的效果,但脑太杂乱了,现在关于杂乱的神经系统数据仍比较少,或许,脑方案完结的时刻会比料想中的更绵长。
在单调而绵长的探究道路上,假如你有一颗发现美的心,你就会发现即便很单调的进程,也有趣味,下面这16张图片来自英国爱丁堡大学,在展开研讨的一同,也拍照和处理了这些图片,一同与我们共享。
图1:处于睡觉中的重生婴儿的大脑状况 (左面)VS 70多岁的老年人(右边)。经过运用MRI进行成像,大脑中的途径一览无遗。
图2:由图可知,在图中有两类细胞,并交织成网,实践巨细仅为1/20mm,一种为白色的少突胶质细胞,别的一种为绿色的星形胶质细胞,以往以为,这些胶质细胞在大脑中仅仅起到支撑和填充效果,而在现在,有了新的观念,不仅仅如此,比方,这些胶质细胞还与郁闷症的发病有关。
图3:这张图片源于The Patrick Wild Centre的孤独症、脆性X综合征和智力残疾研讨,展现了卵母细胞割裂时将遗传物质传递给子代的景象,图中赤色的的为基因。
图4:这张图源于一名女人的神经细胞,其间绿色部分为来自母方的X染色体,处于失活状况;赤色部分为来自父方的X染色体,处于缄默沉静状况。假如X染色体上的基因发作骤变,将有一半的细胞会受到影响,或许导致孤独症或智力残疾,这有助于说明为什么女人在这些情况下患病的风险峻小于男性。
图5:这张MRI为一名患有脆性X染色体综合征患者的大脑,脆性X染色体综合征也为导致孤独症最常见的遗传方法。
图6:正常人的大脑(左面)VS 孤独症患者的大脑(右边),不同的色彩代表不同脑区。
图7:星形胶质细胞,坐落中枢神经系统,为胶质细胞中体积最大的一种,细胞出现星形,细胞核大出现圆形或椭圆形,并细分为原浆性星形胶质细胞和纤维性星形胶质细胞。以往的观念以为其效果仅限于支撑和滋补神经元,但随着研讨的深化,现在其不为人知的一面开端显露出来,例如,星形胶质细胞ATP开释削减可导致动物郁闷样行为。
图8:海马,与人类的回忆和学习密切相关,是大脑神经发作的首要部位之一。
图9:假如你有一双慧眼,则可发现图中突触结构正在进行信息的传递。
图10:这种图显现的是受试者进入一个圆形的房间时,其脑内的网格细胞被激活的状况。
动物跟人类一般靠三种类型的细胞来认路,分别是:方向细胞、方位细胞和网格细胞。其实,在之前,还不断定人类存在网格细胞,全部仅仅猜想。后来经过一项试验才证明,在人类的内嗅皮层外观察到了网格细胞,并估测或许有一个巨大的网格细胞网络,协助人类构成回忆情形。
图11:典型的正常大脑信号(左) VS 相似脆性X染色体综合征疾病的患者的大脑信号(右)
图12:这张图为脊髓再生,为斑马鱼的脊髓正进行自我修正,经过这一机制,有助于为脊髓损害而致瘫痪的患者找到医治方法。
图13:图中的神经纤维的衔接犹如相互交织的电线,因为髓鞘的存在,可防止神经激动传导时的电流分散,对传导的绝缘性有重要效果,若髓鞘发作了病变,将会导致神经系统疾病,例如中枢神经系统脱髓鞘疾病—多发性硬化(MS)
图14:科学家使用数学模型来树立大脑环路,使用这种模型能够估测一些神经细胞疾病的改动,如焦虑症和ADHD。
图15:图中为正在发育中的大脑。赤色部分为轴突,是神经元信息的传出通道,一般来说,传输途径相对较长,且高度迂回。不同色彩代表不同的脑区。
图16:图中为树突。总所周知,神经细胞的突起分为树突和轴突,胞体和树突一般是承受和整合信息的部位,在中枢神经系统中,突触大多构成于树突膜上,此外,大都神经元的树突具有很大分支,其表面积非常巨大。
并且,在树突分支上存在树突棘,是构成突触的重要靶点,在脑发育进程中,树突棘的数量在脑发育期不断添加,可在数分钟或数小时内发作改动或消失,智力残疾的儿童脑内树突棘的数量显着削减,并且变得反常细长。