大腦是這樣傳遞信息的

柯 源

前沿探索

近日，一項重量級的研究刊登在了最新一期的《自然》雜誌上。來自冷泉港實驗室與瑞士巴塞爾大學的團隊，通過對小鼠視覺皮層進行單神經元分析，揭示了一個令人意想不到的信息傳遞模式。這個模式表明，我們過去對於大腦處理信息的理解，其實是非常片面和不準確的。

在經典大腦模型中，我們知道信息會在皮層之間逐層傳遞——從初級視覺皮層處獲得的信息，會往下進入到功能更為特異的區域，幫助我們識別圖像。在神經元層面，我們依舊不知道這些信息是怎麼傳遞的。

為了了解在神經元層面上的信息傳遞模式，研究人員首先使用了一種叫做「全腦熒光軸突追蹤」的技術，給小鼠視覺皮層里的神經元做上綠色熒游標記。然後，他們在顯微鏡下仔細標註出不同神經元所映射的位置。他們意外地發現小鼠初級視覺皮層里的神經元映射極為多樣——單個神經元里的信息，竟然可以傳遞到多個完全不同的區域。這顛覆了單個神經元只能映射到單個區域的假設.

在第二項實驗中，研究人員將成百上千個不同神經元用RNA分子進行了標記。當這些「RNA驗證碼」進入到神經元後，會順著軸突來到神經元所映射的區域。隨後，研究人員再使用高通量測序技術，對不同的大腦區域進行分析，結果再次證明，初級視覺皮層里的大部分神經元會映射到多個不同的區域，且映射到兩個區域、三個區域或四個區域的比例大致相等。

該研究的共同第一作者Justus M. Kebschull博士說，我們的研究結果與通常的認知截然不同，有望讓未來的實驗手段出現重大變化。

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