科学家发现大脑的奥秘

人类的大脑,重量约3磅器官和交响乐,数学,政治,讨厌和犯罪,常常被誉为已知的宇宙中最复杂的生物实体。

一些科学家称之为宇宙本身,最后一个伟大的前沿。

近几个月来,科学家们已经发现了一些大脑最深的秘密。一个团队透露如何睡觉的姿势是很重要的大脑健康。另一个暗示的阐明了电路当遇到一些意想不到的——大脑如何对惊喜的感觉。都是生命的主器官提供新的线索。

发现到只有两年到一个大的挑战奥巴马政府已经呼吁人类大脑神经科学家映射。大多数调查人员一直比赛,一些寻找开关,打开梦想;其他寻找神经退行性疾病的原因。一个目标是进一步阐明器官的令人眼花缭乱的电路,以1000亿个脑细胞之间的联系。

冷泉港实验室的生物物理学家帕Mitra 2014收件人的大脑倡议格兰特,说尽管世纪累积的知识,更多的了解一些宇宙最深处的迷宫内的大脑区域。

“我说过,很多次,”Mitra指出的那样,用他的300000美元的赠款是谁发展”概念和物理工具来帮助大脑神经科学家更好的探索。他也是领先的实验室的老鼠脑部结构项目,一项雄心勃勃的努力破译神经元-脑细胞背后所有的高功能连接。

在人类的大脑他说,单个神经元通过其分支预测能使10000连接,导致了数十亿以上brainwide。

然而,密特拉并不是唯一一个在他追求剥离一些大脑的奥秘。

石溪大学医学院的科学家们都在问一个看似简单的问题:横向睡姿促进大脑健康吗?到目前为止,他们的调查证据表明,一个响亮的是。

海琳Benveniste博士和她的团队发现,睡在右边或左边帮助大脑更有效地清除废物分子的日常积累。这些代谢副产品开发机关执行其巨大的任务。

“大脑是最体内代谢器官之一,并且它必须努力摆脱这些小分子,“Benveniste说,研究所谓的啮齿动物获得glymphatic系统也有可能发生在人们的理解。glymphatic系统是一个废物清理在哺乳动物中枢神经系统通路,调节睡眠周期。其作用是冲去碎片,最终退化。

通路是最近才定义和其名称的一部分来自大脑的神经胶质细胞,神经元关键选民支持。淋巴系统的通路替代品,大脑缺乏。

Benveniste认为她的研究可能会打开新的远景的理解为阿尔茨海默氏症和帕金森氏症的风险。,它不是一个信仰的飞跃,她认为,关联发生在啮齿动物中也有可能出现的人类。

废物运输而言,一边姿势证明优于背部或胃睡觉,研究小组发现。此外,睡外侧哺乳动物中比较普遍,Benveniste说,暗示与生俱来的brain-protective原因的偏好。冬眠的熊,人类驯化狗和猫——许多动物王国的成员——部分或全部时间都在睡眠周期。

“我们的分析表明,glymphatic运输是最有效的横向位置,“Benveniste说。

石溪达到这一结论,她和她的合作者与罗彻斯特大学的科学家们在曼哈顿和纽约大学Langone医学中心。

使用动态对比MRI技术,科学家可以实时观察glymphatic函数。突出代理允许他们看到浪费运输麻醉动物定位在每个姿势。

“有趣的是,侧睡的位置是已经在人类和大多数动物最受欢迎,甚至在野外,“说Maiken Nedergaard罗彻斯特大学的glymphatic谁创造了这个词。这种共性跨物种表明一个强大的进化基础睡外侧,她说。

团队另外提出两个老年相关的蛋白质——β-淀粉样蛋白和τ——通过glymphatic通路也受到处理。

侧睡的动物冲走更多的淀粉样蛋白和τ比沉睡在他们的胃或支持。粘性的淀粉样蛋白造成破坏性的阿尔茨海默病斑;有毒τ驱动器神经原纤维缠结的发展。既可以促进大脑回路的大规模破坏。

同时,Benveniste推出另一种人才浪费间隙分析,涉及人类志愿者的这段时间。

在冷泉港实验室,密特拉的神经连接工作涉及物理和数学的力量来揭开大脑。他说有些神经元理论,但从来没有见过。

实验室之一,他的同事们最近发现了一个人口once-elusive神经元和这样做阐明哺乳动物器官如何应对意外的元素。

神经学家亚当Kepecs首次发现大脑细胞用于发送和接收消息,当一些意外——好或坏——被认为。

“它可以是任何类型的意外,“Kepecs说。

最初,只有间接证据表明神经元存在。“他们很难隔离,”Kepecs说,“某些基因技术可用之前,你不能告诉这神经元记录。”

最近的技术创新,然而,让他看到实时的大脑反应。像Benveniste分析,Kepecs”进行只有在实验动物,因为这将是不道德的尝试过程。

Kepecs观察难以捉摸的细胞通过光遗传学技术,允许科学家们看到转基因,光敏生活啮齿动物的大脑神经元。

坏的意外是一阵空气的脸;好,意想不到的食物。

他和他的同事们可以看到“惊喜”的灯光——冲动追逐瞬间通过每个震惊的前脑的动物。的冲动才几个四舍五入的第二,但它提高了处理意外的科学认识。在人类相同的细胞可能会激活。

“我们认为我们能够在地图上标出这些神经元……以及他们如何火和广播时的大脑,”Kepecs说。

他指出,意外处理”胆碱能神经元”,这意味着这些神经元使用化学乙酰胆碱传递消息。神经元通过电或化学信号交流。胆碱能神经元是关键在学习和记忆——他们被损坏在特定的医疗条件。

“这些神经元在阿尔茨海默病的早期,“Kepecs说。

然而,他不是冒险进一步假设他的发现是什么意思关于毁灭性的大脑紊乱。

“我们必须谨慎,”Kepecs说。“没有一个答案吧。”

©2015年《新闻日报》
论坛内容分发的机构,LLC。