好时光: “看”到了脑神经活动,有个元素很重要！

2019-07-16 | 来源: 加西网 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

“看”到了脑神经活动，有个元素很重要！

当人看到香喷喷的美食，立刻垂涎欲滴食欲大开。当人面对猛兽，立即心跳加速肌肉紧张。这是因为眼睛看到的信息经过大脑处理后向全身发出了相应的指令。只有理解大脑的神经活动才能真正揭开人体的奥秘。

脑科学领域的研究者们已经通过无数神经元测试实验证明:大脑视觉神经元会对某些图像反应更强烈。这种“不均衡响应”使我们能够在茫茫人海中被某些特定形状、颜色或轮廓所吸引，从而快速识别出那些特别的事物，比如在火车站找到熟人，高速路旁的广告牌文字等等。但是脑神经是人体最复杂也是最神秘的部位。大脑思考“不动声色，无声无息”，如何“观察”脑神经的活动一直是困扰科学家的难题。

由于伦理考虑限制了直接将大脑作为研究目标。所以人工培育的“大脑类器官”是大脑研究的热点。尽管这些器官不能真正地“思考”，但可用作人类大脑的替代品来研究复杂的脑神经和神经疾病。但是，如何人们还缺乏观察类器官神经活动和评估神经元网络的功能工具。最近，科学家成功地从大脑类器官中开发出功能性神经网络，成为检测脑神经活动的新工具，为理解人脑功能提供一个新方法（Self-Organized Synchronous Calcium Transients in a Cultured Human Neural Network Derived from Cerebral Organoids.Stem Cell Reports, June 2019）。

研究者“创造了一个全新的功能性分析工具用以评估所检测区域中网络活动的全面动态变化，能够反映出超过1000个神经元的活动道，本项研究中令人兴奋的是我们通过检测钙离子活动的动态变化，将全面的细胞活动可视化。”

在研究中，科学家创造了一种有潜力分化为不同身体组织的多能干细胞球。然后，将这些细胞置于模仿大脑发育所需环境的培养基中。使用这些类器官，该团队成功地将网络中的同步、异步活动以及各神经元间的连接进行了可视化。同步神经活动则是包括记忆在内的多种脑功能的基础。该项技术将广泛评估人类细胞衍生的神经活动成为可能，可以分析脑功能中的细胞活动模式，以及一些精神疾病的基本机制。为人工智能提供了研发工具。

该项技术的核心是检测钙离子在神经活动时候在神经系统中的动态。钙离子是神经活动必需的媒介，人的思考学习能力和对于环境做出反应的能力与钙离子紧密相关。青少年缺钙会减缓神经系统的发育导致学习能力下降。中老年人缺钙会加速记忆力和身体反应能力的衰老退化。中老年人，因为吸收代谢维生素D能力下降，钙吸收能力也随之下降，所以中老年人补钙应该选择不添加维生素D而钙吸收度高的钙剂，以确保有足够的钙满足神经系统活动的需求。