1. 改写认知:大脑里也有“Wi-Fi”网络!科学家终于看清了无线神经系统
从简单模式生物秀丽隐杆线虫的302个神经元,到人类大脑中的上千亿神经元,神经元之间的连接形成了规模各异的“互联网”,构成行为和认知的基础。两个相邻神经元通过突触结构接触,实现化学信号或电信号的传递,这是神经元交流的典型方式。
对于神经元的连接组,我们的认识正在不断深化。绘制秀丽隐杆线虫完整神经连接组后,科学家首次绘制出了具备脑半球结构的昆虫大脑连接组图谱,包含3016个神经元和超过54万个神经连接,揭示了个体所有神经元如何通过突触相连。
除了传统的突触连接,非突触释放的神经肽组成了神经网络中的“Wi-Fi”。这些分子可以跨越更远的距离,直到被另一个神经元的受体截获,实现时间与空间尺度更长的信号传递。此前,神经肽被认为只是信号传递的助手,但现在,两项研究颠覆了这一认知。研究团队首次绘制了秀丽隐杆线虫的神经肽通讯完整网络,揭示了“无线”通讯网络对于激活神经元、传递神经信号的重要作用。
神经肽网络的结构表明,它们处理信息的方式可能不同于突触网络。了解其起作用的方式,有助于理解药物的起效方式和情绪、精神状态的调控。神经肽信号在网络间的保守性意味着线虫的神经肽连接组可以作为理解更大规模神经系统无线信号的原型。研究团队正在合作绘制鱼类、章鱼、小鼠乃至人类的无线神经肽网络图谱。
另一项研究揭示了神经肽网络在整个神经系统活动中的重要贡献。借助光遗传学工具,研究团队绘制了线虫302个神经元功能图谱,系统展示了信号传递的特征和方向性。这一发现说明,神经肽不仅在突触信号传递中发挥作用,其重要性、复杂性和多样性可能超过预期。
神经肽及其受体成为神经活性药物的热门靶点,已有约50种药物获FDA批准,更多GPCR有开发潜力。这两项研究不仅解释了神经功能,还为多种疾病疗法的开发奠定了基础。研究结果不仅对于理解神经系统至关重要,也为神经网络水平的药物作用机制提供了洞察。
2. 若想让人类在网络实现永生,脑机接口技术可以实现吗
特斯拉公司创始人埃隆·马斯克旗下的Neuralink公司发布了最新的脑机接口产品,通过自动手术设备在大脑植入一块硬币大小的芯片,这枚芯片能够感应温度气压、读取脑电波、脉搏等生理信号,支持远程数据无线传输,而且整个植入过程简单安全在一个小时内就能完成,这项技术看起来未来人类大脑会与网络设备直接相连,不仅能通过芯片强化自身,还能让虚拟与现实真正实现无缝连接,那么当人类把自己的意识上传到网络中,是否代表人类实现了在网络中永生呢?
那么因植入脑机芯片而获得成功的人,到底是芯片获得了成功还是人呢?这是一个值得深思的问题。