物理学家推翻了有关大脑活动的常见假设

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导读 大脑是一个包含数十亿个神经元的复杂网络。每个神经元的胞体通过突触(链接)与数千个其他神经元同时通信,并通过几个极长的分支臂(称为树突...

大脑是一个包含数十亿个神经元的复杂网络。每个神经元的胞体通过突触(链接)与数千个其他神经元同时通信,并通过几个极长的分支“臂”(称为树突树)收集传入信号。

在过去的 75 年里,神经科学的一个核心假设是,大脑的基本计算元素是神经元胞体,其中长而分叉的树突树只是电缆,使它们能够从数千个连接神经元收集输入信号。这个长期存在的假设现在受到了质疑。

以色列巴伊兰大学的研究人员在《Physica A》刚刚发表的一篇文章中揭示,许多通常归因于体体的动力学特征可能源于树突机制。

巴伊兰物理和贡达 (Goldschmied) 多学科大脑研究系的伊多·坎特 (Ido Kanter) 教授说:“通常,体外实验使用固定的保持膜电位来检查神经元,模拟完整大脑在清醒状态下的生理条件。”中心,领导了这项研究。

“我们违背传统观念,进行了新型实验,违反了大脑的生理条件。结果表明,神经元特征独立于这些生理条件,这一发现强烈指出树突是控制神经元可塑性特征的片段,例如神经元放电频率和神经元刺激阈值。”

提出的实验证据支持 Kanter 和他的实验研究团队(由 Roni Vardi 博士进行)之前的研究,表明使用神经元培养物以及神经元的其他各向异性特性(如不同的尖峰波形、难熔性)进行亚树突适应的有效树突树学习证据周期和最大传输速率。

新的结果要求重新审视退行性疾病的起源,因为许多神经元功能的起源超出了传统框架,必须归因于树突而不是体细胞。此外,研究结果质疑我们大脑清醒和睡眠状态的起源,这些状态通常归因于体膜电位的水平。

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