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导读：3月2日《自然》杂志报导了一项新的数字重建技术，和使用该技术带来的新发现€€€€在小鼠脑内的三个、伸展至全脑的巨大神经元（Giant Neuron）。 图1：《自然》杂志报道这可能是意识形成的地方。 这是第一次，科学家侦测到一个巨大神经元缠绕在一只老鼠的整个大脑周围，并且跨越大脑两个半球，非常密集地连接在一起，它最终可能解释为意识的起源。 利用新的影像技术，这个团队侦测到这个巨大神经元来自于大脑中连接最好的区域之一，并且表示它可能协调来自不同地区的讯号，产生意识思维(conscious thought)。 这个最近发现的神经元，是第一次在哺乳动物大脑中侦测到的三种神经元之一，而且是否还有类似的结构存在于大脑中几百年未被发现，这个新的影像技术可以协助找出。 在马里兰州(Maryland)的最近一次透过先进创新神经科技的大脑研究(Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies)计划会议上，来自艾伦大脑科学研究所(Allen Institute for Brain Science)的一个团队描述了所有3个神经元如何跨越大脑的两个半球，但最大的一个缠绕在大脑的周围，像一个“荆棘王冠”。 您可以在这篇文件最上面的图片中，看见它们所强调的。 首席研究员Christof Koch对自然期刊(Nature)的Sara Reardon表示，以前从未看见神经元延伸这么远，跨越到大脑的两个区域。 很奇怪的是，所有3个巨大神经元都碰巧来自于大脑的一块区域，屏状体(claustrum)。屏状体连接到人类的意识，在过去引发了兴趣。就体积而言，薄薄的一层灰色物质，可能是整个大脑中最连接的结构。 这块相当小的区域隐藏在大脑中心的新皮质的内表面之间，并且几乎与所有皮质层联系，来完成许多更高程度的认知功能，例如语言、长期规划，以及例如视觉和听觉的高阶感官工作。 回到2014年，Koch在科学美国人杂志(Scientific American)上写道：“先进的脑部影像技术，看见白色物质纤维快速地进出屏状体，显示它是一个巨大的神经中央车站，几乎皮质层的每块区域送出纤维到屏状体。” 在2005年，与Koch共同撰写的一篇论文提到，屏状体是如此密集地连接到大脑的几个关键区域，Francis Crick的DNA双螺旋名声把它称作是一个“意识的领导者(conductor of consciousness)”。 他们认为它把所有的外部和内部感知能力连接在一起，形成一个单一的统合经验，像是一位指挥使管弦乐团能够协调。而且过去几年的奇怪医学案件，只会让情况更强烈。 回到2014年，一名54岁的女性在华盛顿特区的乔治华盛顿大学医学院(George Washington University Medical Faculty Associates)看病，接受癫痫治疗。 这项治疗涉及到使用电极轻轻地探测她的大脑不同区域，以便于缩小她的癫痫发作的可能来源，但是当这个团队开始刺激这位女士的屏状体时，他们发现可以有效地’切换’她的意识。 Helen Thomson当时在新科学家(New Scientist)杂志报导： “当这个团队用高频电脉冲扫射这块区域时，这位女士失去了知觉。她停止阅读，并且发呆。她没有回应听觉指令或视觉指令，而且呼吸变慢。 一旦刺激停止，她立即恢复意识，但不记得发生的事情。在两天的实验期间，每次这块地区受到刺激，同样的事情会发生。” 根据没有参与这项研究的Koch，这种突然和具体的意识’停止和开始’，以前从来没有看过。 2015年的另一项实验，检查171位有创伤性脑损伤(traumatic brain injuries)的战斗退伍军人，查看他们的屏状体损伤对意识的影响。 他们发现，屏状体的损伤与持续时间有关，而不是频率；认为它可能在意识思维的开与关，扮演一个重要的角色。但是另一个区域可以涉及维护屏状体。 然而现在，Koch和他的团队发现，在老鼠大脑内的大量神经元，是来自于这个神秘的区域。 为了绘制出神经元的分布图，研究人员通常必须用染料注入到个别的神经细胞，将大脑切成薄片，然后用手来追踪神经元的路径。 这是一个出人意外的基本技术让神经科学家必须要执行，而且考虑到在过程中必须破坏大脑，它不能经常在人体器官上来做。 Koch和他的团队想要提出一项较不侵入性的技术，并且藉由特定药物的活化来改造老鼠，使得它们的屏状体神经元具有特定的基因。 Reardon在自然期刊(Nature)报导：“当这些研究人员给老鼠服用少量的药物时，只有少量的神经元接收到足够的药量来打开这些基因。” “这会造成绿色萤光蛋白质的产生，散播到整个神经元。然后这个团队拍摄1万张这只老鼠大脑横切面的照片，并使用电脑程式来产生只有3个发光细胞的3D重建。” 我们应该记住，只是因为这些新的巨大神经元连接到屏状体，并不意味着Koch有关于意识的假设是正确的。我们距离证明这个假设，还有很长的路要走。 同样重要的是，要注意这些神经元到目前为止，只在老鼠的大脑被侦测到，而且这项研究还没有发表在同行评议期刊上。所以，我们需要等待进一步确认，然后才能真正探究这项发现对人类来说，可能是意味着什么。 但这项发现是这个谜团很有趣的一部分，可以帮助了解这个重要且神秘的大脑区域，以及它如何与人类的意识思维经验有关。 这项研究在2月15日，在马里兰州贝塞斯达(Bethesda)举行的透过先进创新神经科技的大脑研究计划会议上提出。 |
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