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什么是神经通信——60秒脑科学常识

 行走星尘 2017-11-02

研究单个神经元没有什么意义。关键在于,一组神经元所完成的事绝不等于这些神经元单独完成的事情的简单叠加。一组神经元聚集起来,就可以形成信息在各个细胞之前持续传递的大型网络。神经元由树突接受一系列正信号和负信号,这些信号之和决定了沿轴突传导出去的电荷,这种传递的方式就像露天看台上球迷制造的人浪的方式一样。

什么是神经通信——60秒脑科学常识

轴突本身的导电性并不好,甚至还不如家用电线。但是很多轴突会被髓鞘(qiao第四声)包裹,这种能使轴突与周围绝缘的脂肪层,可以促使电荷更快速地传过整根轴突。一旦电荷抵达轴突末端,轴突就会释放一种被称为神经递质的化学物质。

神经递质被释放到神经突触中,神经突触是将两个神经元分隔开来的小间隙。轴突在神经突触的一边,接收信号神经元的树突在另一边,神经递质结合树突上的受体,从而将信号传递给接收信号的神经元,新的循环就会重新开始。

通过这种电信号(沿轴突传播)和化学信号(跨越神经突触)的结合,神经元不需要真正接触就可以实现信号传递。

什么是神经通信——60秒脑科学常识

好了,大家掌握了神经元信号传递的基本知识,有些朋友就会想象是否能够将一个人造的神经元插入两个真正的神经元之间。这恰恰是科学家们正在想努力实现的。他们制造出了微型芯片驱动的人造神经突触,它像神经元一样,受到刺激的时候会释放神经递质。把这些人造神经突触移植到大脑里,理论上它们就可以与大脑中真正的神经元树突通信,和本土脑细胞一样进行工作。人类就可以实现记忆和自我意识的永恒。

什么是神经通信——60秒脑科学常识

关于神经通信的一些知识:

1、某些神经元只与一个神经元接触,而某些神经元会与成千上万个神经元连接。

2、信号沿动物神经传播的速率大约是100m/s,假设一头鲸鱼体长30米,尾巴被鲨鱼咬了一下,大约经过三分之一秒,它才能感受到。

3、乌贼一流的逃避反射是由于它的神经信号是通过一根粗达1毫米的轴突传递的,这样的速度使得乌贼快速地躲避危险。

注:本文为《科学美国人》专栏文集,作者:Emily Anthes,翻译:蒋苹、王兴

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科技大爆炸时,人类是否可以实现永续生存?

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