騰訊科技訊（過客/編譯）奇妙的大腦效果圖揭示了在這個復雜器官中的一種讓人迷惑簡單組織形式。神經纖維不是像意大利面條一樣亂糟糟的在大腦內縱橫，而是如這些圖像所展示出來的，這些新的圖片顯示了二維平行神經纖維與其它的纖維直角交叉構成網格結構組織，這些組織隨著大腦的腦回交疊和扭曲。
大腦左半球的神經纖維組成的網格結構
這是一幅獼猴大腦的擴散光譜核磁共振詳細圖片，展示出神經纖維直角交叉的三維結構
研究人員在周四的科學期刊中聲稱這種相同的形式出現在人類、恒河猴、夜貓猴、絨猴和夜猴的大腦中。哈佛醫學院和麻省總醫院的神經系統科學家Van Wedeen告訴《生命科學》記者道：“這種大腦纖維結構最終形成了一個三維的網格，而且是以這種特別簡單的方式組成。這種三維交叉的模式是大腦組織的基本形式。”
西北大學認知神經科學和阿茲海默癥研究中心的負責人Marsel Mesulam稱：“大腦表層含有大約400億顆神經細胞，每顆細胞都以科學家未知的模式制造出大約1000個節點。”Mesulam雖未參與到這項研究但卻認為Wedeen的工作“非常令人興奮”。Mesulam告訴《生命科學》記者道：“在哲學上和心里學上不再有基本問題，人類大腦在已知的世界中是最復雜的結構，而且它通過神經細胞相互傳遞信息工作。如果我們不能判定它們如何確定給誰傳遞信息以及它們互相傳遞什么信息，我們就不會理解大腦功能。”
借助一種自創的擴散光譜磁共振成像技術，Wedeen追蹤了水分子沿著腦纖維交叉點（細胞投影構成了大腦的通訊網絡）的運動，探尋每個交叉點大腦纖維的方向。Wedeen說：“結果非常讓人吃驚，穿過跟蹤的纖維的節點事實上非常的牢固，看起來像是所有平行的纖維都像梳子齒一樣排列而且全都是從同一個方向穿過節點。”
動物研究已經表明這種大腦模式或許存在，而且研究人員們已經了解脊髓和腦干中的神經細胞是平行結構甚至在人類中存在垂直結構（考慮到長的神經纖維沿著軀干生長而且隨后從脊椎中分出垂直的分叉）。Wedeen說：“如果讓人在核磁共振成像掃描儀中超過45分鐘左右就會讓人覺得不舒服，因此無法獲得人類大腦皮層纖維連接的高分辨率掃描圖。出于那個原因，人類大腦連接的圖片看起來就像是糾纏的意大利面。”
Wedeen和他的同事們掃描了四種靈長目已亡動物的大腦，這樣它們的大腦就能夠掃描長達48小時，而且使用了比傳統核磁共振成像儀器分辨率高10倍的新設備對人類大腦進行掃描。研究人員們借助特殊的軟件重新改造了大腦纖維路徑的三維圖像。Wedeen說：“觀察了許多的物種，結果發現大腦模式本質上是類似的。當你分別研究了小腦容量和大腦容量的靈長類動物時，就會發現規則是一樣的，但是擁有更多的層面更大更復雜的大腦應用更廣泛。”
Wedeen說：“考慮到大腦在進化和生命中都要重新連線，從上到下、從前到后、從左到右的大腦組織更加合理。如果通訊組織混亂無序，那大腦就不工作了。這就像隨意的重新為你的地下室布線，重大錯誤發生，房子燒毀了，你就會死去。”換句話說，改造一個仍然會讓下一代存活的復雜大腦線路幾乎是不可能的。如果你試著將一個意大利面條式的大腦轉變成一個不同的意大利面條式的大腦，想象一下會發生什么事情，你會意識到你需要一個無法想象的聰明才智的設計師站在大腦上來重新連線。”
無論如何，擁有有序的網狀結構進化會更加容易，比如說與我們的猴類親屬相比，我們人類增加了一個更加復雜的前腦。Mesulam說：“我們還需要進行更多的研究將Wedeen的成像方法與傳統的神經解剖學方法聯系起來確定研究結果。”Wedeen計劃更加詳細的補充大腦圖，他說：“了解大腦結構和它的功能之間的關系同樣很重要。了解大腦的典型結構將從根本上幫助科學家們理解當大腦出現老年癡呆癥或者精神疾病等問題的時候會發生什么事情。假設有人帶著他兩歲的小孩到你面前而且說他的小孩就是不看他的眼睛。這是阿斯伯格綜合癥的征兆？還是只是一個個體的不同？你需要知道這是如何開始的，知道你一直在做什么。”
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本文標題：奇特大腦細節效果圖 神經纖維排列如網絡
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