大脑白质中的神秘信号

2023-11-05 23:10:11 字數 1384 閱讀 7444

大脑是人类最复杂、研究最不深入的器官。通常情况下,科学家在研究大脑时主要关注灰质。然而,大脑的一半是白质。对灰质的兴趣是可以理解的,因为它由细胞体--神经元,即神经细胞的躯体组成。正是这些细胞执行计算操作,使我们能够思考、说话、处理来自环境的信息、学习等。另一方面,白质由连接不同灰质区域的神经纤维束组成。换句话说,白质实际上起着辅助作用。然而,在一项新的研究中,科学家们在白质中发现了与灰质中类似的神秘信号。

在最近的一项研究中,范德比尔特大学的研究人员利用磁共振成像(fmri)技术观察了志愿者在完成各种任务时白质的变化。这些任务相当简单,比如要求志愿者简单地摆动手指。

回想一下,fmri 利用磁共振来构建大脑图像,并在其中加入所谓的 bold 信号。这样不仅可以了解大脑的结构,还可以了解大脑各个区域的活动,这些区域的血液**增加,血氧饱和度提高。

应该说,早期的科学家并不关注白质信号,因为白质信号较弱,难以用 fmri 或其他设备检测到。不过,在最近的一项研究中,这项工作的作者要求实验参与者长时间持续做同样的动作。这让研究人员发现了可以测量的模式和规律性。

结果,科学家们检测到了白质中的 bold 信号。也就是说,设备显示了白质各个区域的氧饱和度。正如研究人员自己所指出的,这些都是明确的信号,即大脑活动的指标,而不仅仅是背景噪音。

检测到的信号表明,在执行任务时,包括白质在内的大脑活动会增加。不过,研究人员还不知道,也不能确切地说白质中发生了什么。唯一可以肯定的是,白质会产生强大的信号。这项研究的作者在《美国国家科学院院刊》(pnas)上发表了相关报告。

在灰质中,bold 信号意味着大脑血流量和供氧量的增加,而这正是活跃区域所需要的。科学家们认为,白质细胞也会发生同样的情况。这可能是由于大脑在工作时会消耗更多的氧气。

据科学家报告,白质信号不仅发生在白质中,而且在不同的白质通路中也会发生变化。这是一个独特的发现。现在,这些信号到底是什么,它们在完成什么任务,还有待研究。目前,就连白质活动的生物学原因也尚不清楚。

如上所述,白质提供了灰质不同区域的连接。顺便提一下,正是因为有了白质,大脑才有了扭曲。科学家们希望,通过对白质信号的研究,可以了解和研究当交流中断时,癫痫、阿尔茨海默病或多发性硬化症等疾病的发生过程。

研究结果表明,过去几十年来对白质活动的忽视是一个错误。它可能发挥着比预期更重要的功能。因此,这项研究的作者希望将来能纠正这一错误,从而使医学在**许多脑部疾病方面取得进步。

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