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14 张科学图片证明大脑比天空还广阔

标签:14 张科学图片证明大脑比天空还广阔
发布时间:2015/5/25 21:14:26

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看了这些图,深感此言不虚。


1. 你的大脑装满了几十亿个相互沟通的神经元。



在某些方面,我们大脑中的神经元回路和用于制作电脑的电路并没什么不同。这张图片展示了用于理解大脑的一个小区域如何处理信息的数学方法。这种大脑回路的数学模型可以用来预测在大脑功能失调时,神经元间的联络将怎么变化。


2. 神经元从中心细胞体延伸进散布在树突棘的树突。



这些树突棘是细胞从其他神经元接受绝大部分信息的地方。之后,细胞会整合它收到的几千种“声音”,并且决定它需要把哪些信息发送给成百上千个细胞。


3. 需要长距离输送时,信息会穿过名叫轴突的神经纤维。



轴突是神经元用来传输信息的缆索,通常用于穿越长而曲折的线路。在这张成长中大脑的照片里,来自丘脑的轴突(红色)穿行在大脑的另一部分(绿色),而绿色部分指引它们达到贴近大脑表皮的目的地(蓝色)。


4. 这些神经纤维被包裹在名叫髓鞘的隔绝外界的脂肪物质中。



为使大脑正常工作,大脑细胞间的导电连接必须稳定快速。脂肪物质髓鞘帮助信息更快速地穿过轴突。这张照片显示轴突上的髓鞘正把关于触觉的信息带入大脑。失去髓鞘时,神经元也失去了高效沟通的能力。这种情况会发生在几种神经性疾病中,如多发性硬化症(MS)。


5. 神经元间的连接处叫做突触。



突触连接轴突和树突,起初是用电子显微镜对它们进行观察。许多照片——比如上图——证明神经元跨过断口(叫做突触间隙)交流,而非直接连在一起。突触数量或形状的改变可导致众多神经失调性疾病,并最终改变神经元处理信息的方式。轴突以黄色显示,树突棘以粉色显示。


6. 大脑皮层里,你的神经胶质细胞的数量是神经元的四倍。



大脑有两大类细胞,神经元和神经胶质细胞。“神经胶质细胞”来自希腊单词的“黏胶”,它们最初被认为是神经元的支持细胞。但我们现在知道它们对于许多大脑功能是至关重要的。这张图片显示了人类的两种大脑神经胶质细胞,星形胶质细胞(绿色)和少突细胞(白色)。


7. 大脑的左右两半球相互交流。



它们通过一大束名叫胼胝体的纤维做到这点。这张照片的每一半分别展示两只老鼠的一个脑半球。胼胝体以橙色显示。左边的脑半球显示在一只正常老鼠里胼胝体如何跨越至另一个半球。而右边脑半球的主人(主鼠)的胼胝体旋转自己,使两个脑半球无法互相沟通。这只老鼠缺乏一种基因,而此种基因的缺少和重度自闭症相关联。


8. 一个新生儿大脑(左)和一个 75 岁成人大脑的“接线”。



彩色线条代表形成人类“神经网络”基础的大脑连线。


9. 核磁共振成像可以显示我们做不同事情时,大脑的哪一部分是“活跃”的。



这张照片显示科学家从一位脆性 X 综合症(最常见的遗传型自闭症)患者的核磁共振图像得到的数据。彩色区域显示当看到一张恐怖的脸时大脑的活跃区域。


10. 你的大脑中有些细胞可以定位你在空间中的位置。



这组“热点图”显示当有人探索一个圆形房间时,我们大脑哪部分的神经元会变活跃。


11. 你的海马体帮你掌握方向。



你有两个海马体,大脑两边各有一个。海马体中有些细胞只有当你处于房间里特定位置时才发生脑电活动。这些细胞叫做“定位细胞”,它们帮你在所处环境中掌握方向并记住地形。在这张图里,神经元是绿色的部分,从大脑另一区域向它们传输信息的轴突则为红色。


12. 来自大脑中个体神经元的的电信号看起来是这样的。



每条曲线都代表大脑中处理感觉信息的一个个体神经元发出的电信号。


13. 自闭症在男性中更普遍,因为男性只有一个 X 染色体。



这一性别偏差的起因是 X 染色体上基因的破坏。男性有一个 X 染色体和一个 Y 染色体,而女性有两个 X 染色体(分别来自父亲和母亲)。


14. 有些动物可以再生中枢神经系统。



不同于人类,有些动物拥有受到损坏后可以再生的中枢神经系统。这张照片显示了一只斑马鱼正在再生的脊髓。科学家在研究斑马鱼是如何做到这点的,并且希望有一天我们也可以用这种方法再生中枢神经系统。



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