你是否想弄清楚人的大腦是怎樣工作的——這聽上去像是個 “不可能完成的任務(wù)”，但是實際上大腦每天都在進(jìn)行自我建造的工作。如果你真的想“制作”一個人的大腦，看看下面的這七個“簡單”的步驟.
網(wǎng)易探索12月30日報道 理解一件機(jī)器工作原理的最好辦法就是親自動手建造它，在建造的過程中你就能完全明白其中的原理。你是否想弄清楚人的大腦是怎樣工作的——這聽上去像是個 “不可能完成的任務(wù)”，但是實際上大腦每天都在進(jìn)行自我建造的工作。如果你真的想“制作”一個人的大腦，看看下面的這七個“簡單”的步驟，也許會對你“DIY一個大腦”有幫助：
1.搞清楚建造大腦所用的“基礎(chǔ)材料”
在開始之前，你首先應(yīng)該理解其中復(fù)雜的建筑學(xué)構(gòu)造。德國杜賓根（Tubingen）大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家貝恩得（Bernd ）和他的同事們利用電子顯微鏡“畫出”了一個神經(jīng)元蜘蛛網(wǎng)式的細(xì)胞骨架。
神經(jīng)元的細(xì)胞骨架由一條條絲狀的蛋白質(zhì)組成，當(dāng)一個神經(jīng)元向其他神經(jīng)元發(fā)送“信息”時，這些絲狀蛋白質(zhì)會不停的收縮和伸展，從而達(dá)到在彼此神經(jīng)元之間建立聯(lián)結(jié)與斷開聯(lián)結(jié)的目的。圖1所示的神經(jīng)元來自一只老鼠的海馬體（hippocampus），它是大腦中記憶組成非常重要的一部分，人類大腦中的海馬體的形成過程和其十分相似。
2.將大腦中的神經(jīng)元進(jìn)行配對
神經(jīng)元用它們長長的“手臂”彼此相互連接。這些“手臂”彼此之間位置非常緊密，其間隔只有20毫微米，所以當(dāng)你在把大腦中的這些神經(jīng)元組合起來的時候，一定要格外小心。
細(xì)胞之間的微小空隙叫做突觸（synapses），蛋白質(zhì)分子“指揮”神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)來回的傳遞信息。圖2顯示的是一只老鼠小腦中的神經(jīng)元，其被染成了綠色；紅色的部分表明其現(xiàn)在正在與別的神經(jīng)元“互通信息”。每個細(xì)胞都有一個軸突（即圖2中左邊綠色的“尾巴”），它可以將神經(jīng)脈沖傳遞給另外一個樹突。
英國倫敦大學(xué)學(xué)院(University College London)的兩位科學(xué)家邁克爾（Michael）和貝弗利（Beverly）利用這張圖做為他們研究的一部分，他們的研究課題是細(xì)胞如何將其他神經(jīng)元發(fā)出的信息轉(zhuǎn)變成計劃和草案以傳送更多的信息。
3.“網(wǎng)絡(luò)化”
由于下面的步驟是“裝配”好“線路”，這些“線路”能夠使得數(shù)十億計的腦細(xì)胞支持復(fù)雜的對話，所以“制作大腦”的步驟也將越來越難。圖3顯示的是老鼠小腦里神經(jīng)元所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖中明亮的白點是浦肯野細(xì)胞(Purkinje cell)，這種大型神經(jīng)元可以協(xié)調(diào)動物們某些復(fù)雜的行為。圖中白點周圍的穗狀物其實是由樹突構(gòu)成的，而軸突聚集在小腦深處的中部，其可以向外發(fā)送更多的信號。邁克爾發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞會反復(fù)地發(fā)送電子脈沖的同步化波，就像是在“演練”如何與大腦其他部分進(jìn)行銜接。
4.安裝“管道”
為了在大腦里可以傳送血液，你需要安裝各種直徑和長度的“管道”。圖4顯示的是一只活著的老鼠的大腦皮層的圖像，面積為1平方毫米，從這張圖上我們可以看到沿著表面分部的血管延伸至存在于大腦內(nèi)部的毛細(xì)血管。
美國加利福尼亞大學(xué)大學(xué)的神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家安迪·史（Andy Shih）利用一種圖像技術(shù)測量血管的直徑，并且追蹤記錄血液流動的速度——血流的速度總是變化的，它取決于本地神經(jīng)元對其的需求。
5.引進(jìn)支持
當(dāng)完成所有神經(jīng)元的連接之后，你還是需要很多所謂的“大腦膠水”——神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞（neuroglia），其與神經(jīng)元的數(shù)量比為10比1。最近幾年，科學(xué)家開始意識到這種細(xì)胞的重要性，特別是其中格外神秘的被稱作星型膠質(zhì)細(xì)胞（astrocyte）的細(xì)胞。
神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞維持著大腦中血液的屏障，這層屏障能夠保護(hù)大腦免受周圍循環(huán)性分子的侵襲。
通過利用鈣離子進(jìn)行相互的“談話”，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞也形成了自己專屬的“通信網(wǎng)絡(luò)”。像神經(jīng)元一樣，它們也能夠接受和釋放神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)。
6.對“環(huán)路”進(jìn)行微調(diào)
上圖顯示的是當(dāng)你的大腦中所有的神經(jīng)元都處在正確的位置時大腦的樣子。此時，處在視覺皮質(zhì)不同層面的細(xì)胞顯示出不同的顏色：亮粉、黃色、藍(lán)——顏色的不同取決于這些細(xì)胞在大腦中所處的深度。
來自麻省理工學(xué)院學(xué)習(xí)與記憶學(xué)院的研究人員利用這張圖對大腦不斷進(jìn)行的“自我改造”、接受新的記憶以及學(xué)習(xí)新的內(nèi)容等過程進(jìn)行動態(tài)觀察。
7.增加新的部分
一旦大腦“制作”完成并開始“運行”，它會不斷的產(chǎn)生新的神經(jīng)元。即使在成人時期，大腦還是在產(chǎn)生新的神經(jīng)元，它們有的會代替老的細(xì)胞，有的則會成為增加新的內(nèi)容。
大腦中有兩部分的生殖能力相當(dāng)旺盛：齒狀回區(qū)（dentate gyrus）的細(xì)胞和大腦嗅球（olfactory bulb）。圖7顯示的是老鼠的大腦嗅球的橫截面，圖中綠色的部分代表相較“年輕”的細(xì)胞，它們形成于動物的成人時期。
科學(xué)家們通過研究還發(fā)現(xiàn)——沒有了新生細(xì)胞，大腦將逐漸喪失其功能。
8.大功告成
如果“制作”好了的大腦運行不暢，可能是線路方面的問題。在排查問題時，你可能用的上圖8。該圖利用了高角分辨率彌散成像（HARDI）的技術(shù)。圖中右側(cè)為大腦的前部。圖中長長的“電線”代表了纖維束，綠色部分表示的是大腦后部視覺皮質(zhì)與眼睛之間的聯(lián)接。
率領(lǐng)研究人員制作出這張圖的加州大學(xué)的保羅·湯姆森表示，利用HARDI的技術(shù)，人們可以發(fā)現(xiàn)與神經(jīng)障礙相關(guān)的異常連通性。同時，利用這張圖你也可以排除“DIY大腦”中的問題和錯誤。
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