人類的大腦中包含了大約80多億個神經(jīng)元，每個神經(jīng)元都與其他細胞相連，形成了數(shù)萬億的突觸。
這些數(shù)字令人難以置信，但是每個神經(jīng)細胞對大腦功能的貢獻仍然是一個爭論的領域。一項新的研究推翻了一項關于神經(jīng)元“火”到底是什么產(chǎn)生的假設，提出了一些神經(jīng)紊亂的新機制。
以色列Bar-Ilan大學的一組物理學家進行了一項實驗，實驗對象是在一種培養(yǎng)基中生長的大鼠神經(jīng)元，以確定神經(jīng)元對從其他細胞接收到的信號的反應。
為了理解這一現(xiàn)象的重要性，我們需要追溯到1907年，當時一位名叫路易斯·拉皮科的法國神經(jīng)學家提出了一種模型，用來描述神經(jīng)細胞的細胞膜電壓如何隨著電流的增加而增加。
一旦到達一定的閾值，神經(jīng)元就會與一個活動的峰值發(fā)生反應，在此之后，膜的電壓重置。
這意味著神經(jīng)元不會發(fā)送信息，除非它收集足夠強大的信號。
在這個問題上，拉皮克的方程式并不是最后一個詞，也不是很遠。但是，在隨后的描述中，他的集成和火災模型的基本原理仍然相對沒有受到挑戰(zhàn)，今天它成為了大多數(shù)神經(jīng)元計算方案的基礎。
根據(jù)研究人員的說法，這個想法的漫長歷史意味著很少有人費心去質(zhì)疑它是否準確。
“我們使用一種新的實驗裝置得出了這個結(jié)論，但原則上，這些結(jié)果可能是使用自上世紀80年代以來的技術(shù)發(fā)現(xiàn)的，”首席研究員Ido Kanter說。
“這種根植于科學界100年的信念導致了幾十年的延遲?！?/p>
實驗從兩個角度探討了這個問題——一種是基于當前應用于神經(jīng)元的確切位置來探究活動峰值的性質(zhì)，另一種則是觀察多個輸入對神經(jīng)放電的影響。
他們的研究結(jié)果表明，接收信號的方向可以使神經(jīng)元的反應發(fā)生變化。
來自左邊的微弱信號來自右邊的微弱信號不會結(jié)合在一起來產(chǎn)生一個觸發(fā)脈沖的電壓。但是來自特定方向的單個強信號可以產(chǎn)生一個消息。
這可能是一種新的方式來描述所謂的空間總和，這可能會導致一種新的分類神經(jīng)元的方法，根據(jù)特定的方向，根據(jù)它們?nèi)绾斡嬎銈魅胄盘柣蛩鼈兊姆直媛视卸喔邅矸诸愃鼈儭?/p>
更好的是，它甚至可能導致一些發(fā)現(xiàn)，解釋某些神經(jīng)紊亂。
在一項研究的背后，不要把一個世紀的智慧拋諸腦后，這很重要。研究人員還承認，他們只研究了一種叫做錐體神經(jīng)元的神經(jīng)細胞，為以后的實驗留下了足夠的空間。
但是，微調(diào)我們對單個單元如何結(jié)合產(chǎn)生復雜行為的理解可能會擴展到其他研究領域。通過神經(jīng)網(wǎng)絡來激發(fā)未來的計算技術(shù)，識別大腦細胞中的任何新天賦可能會有一些相當有趣的應用。
這項研究發(fā)表在科學報告上。
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