科學(xué)家認(rèn)為，他們發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的神經(jīng)通訊形式，可以在大腦組織中自我傳播，并且是無(wú)線地從一個(gè)大腦組織部分的神經(jīng)元躍遷到另一部分——即使已經(jīng)通過(guò)外科手術(shù)將神經(jīng)元之間的物理連接切斷了。

這一發(fā)現(xiàn)始于2019年2月，是一種與傳統(tǒng)認(rèn)知的機(jī)制無(wú)關(guān)的神秘過(guò)程(如突觸傳遞，軸突運(yùn)輸和間隙連接)。

凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的神經(jīng)和生物醫(yī)學(xué)工程師多米尼克·杜蘭德(Dominique Durand)解釋說(shuō)：“除了這是一種全新的神經(jīng)通訊方式外，我們基本上一無(wú)所知?！?/p>

在此之前，科學(xué)家們已經(jīng)知道，除了已有大量研究的連接方式(如突觸傳遞)外，神經(jīng)通訊還涉及更多的內(nèi)容。

例如，研究人員數(shù)十年來(lái)一直知道，大腦表現(xiàn)出緩慢的神經(jīng)振蕩波，我們不清楚其目的，但是當(dāng)我們睡覺(jué)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)在大腦皮層和海馬中，因此被認(rèn)為在鞏固記憶中發(fā)揮作用。

艾伯塔大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家克萊頓·迪金森(Clayton Dickinson)解釋說(shuō)：“這種輸入和輸出解耦的緩慢網(wǎng)絡(luò)節(jié)奏在功能上的相關(guān)性仍然是一個(gè)謎。但是，首先要闡明引起它的細(xì)胞和細(xì)胞間機(jī)制，這可能更容易解決?！?/p>

為此，杜蘭德和團(tuán)隊(duì)研究了從斷頭小鼠身上提取的海馬切片中的腦電波的慢周期活動(dòng)。

他們發(fā)現(xiàn)緩慢的周期性活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，進(jìn)而激活鄰近的細(xì)胞，從而構(gòu)成一種沒(méi)有化學(xué)突觸傳遞或間隙連接的神經(jīng)通訊形式。

杜蘭德說(shuō)：“我們很早就知道了這些波，但是沒(méi)人知道它們的確切功能，也沒(méi)人相信它們會(huì)自發(fā)地傳播。我一直在研究海馬體——它本身只是大腦的一小部分——已有40年了，這讓我感到驚訝?！?/p>

這種神經(jīng)活動(dòng)實(shí)際上可以通過(guò)施加弱電場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)(增強(qiáng)或阻止)，并且與另一種被稱為“神經(jīng)耦合”的細(xì)胞通訊方法類似。

他們最激進(jìn)的發(fā)現(xiàn)是，當(dāng)這兩部分保持緊密的物理距離時(shí)，這些電場(chǎng)可以越過(guò)被切斷的大腦組織中的完整間隙激活另一部分的神經(jīng)元。

如果您認(rèn)為這聽(tīng)起來(lái)十分怪異，那不用擔(dān)心，你不是唯一的一個(gè)。《生理學(xué)期刊》的審查委員會(huì)堅(jiān)持要求，在論文發(fā)表前，重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

杜蘭德說(shuō)：“令人瞠目結(jié)舌，對(duì)我們以及迄今為止我們所告知的每個(gè)科學(xué)家而言，他們都難以置信。但是自從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始以來(lái)，我們每輪實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了這一點(diǎn)?！?/p>

要弄清楚這種怪異的神經(jīng)通訊形式是否正在人腦中發(fā)生，還需要進(jìn)行大量研究，更不用說(shuō)解碼它的確切功能了，但是目前，我們已經(jīng)做出了令人震驚的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。