神經元如何排列組成大腦?科學家發現存在隱形指令!
2023-04-02 01:30:51 1
199史丹福大學的科學家通過顯微鏡觀察和數學建模,發現了當神經元結合到大腦神經網絡中時所遵循的隱藏指令。這項技術幫助生物工程師引導幹細胞培養身體器官。生命有它自己獨特的形式:鳥有不同的羽毛長度,玫瑰有更短的花瓣和更長的長度。科學家發現,大腦的生長是一樣的,它必須遵循一定的形態學指令才能生長成特定的圖像。新研究的研究人員想找出是什麼看不見的生長信號引導特定類型的神經元在正確的地方聚集並生長成腦組織。
的研究人員選擇了大約1毫米長的扁蟲大腦進行研究這種昆蟲在斷頭後會長出新頭。他們首先用螢光素標記扁蟲的不同神經元之後,在顯微鏡下觀察整個大腦的生長過程,希望找到指導神經元生長的數學規律。
他們發現每個神經元周圍大約有十幾個相似的神經元,但是它們之間散布著其他類型的神經元這種安排意味著同種神經元不會靠得很近,允許其他種類的神經元相互交織和合作來完成特定的任務。
的研究人員發現,這種排列方式在扁蟲的整個大腦中重複出現,最終形成了一個完整的神經網絡。
研究小組認為,身體其他部位也有類似的規則來指導細胞生長。將來,這種方法可用於研究人腦中神經元的排列,並將在生物工程領域中用於製造器官和組織。
的研究人員解釋說,基本概念聽起來很簡單:器官和組織工程師希望利用幹細胞產生具有不同功能的細胞來生長肝臟、腎臟或心臟但是科學家也需要知道這些不同的細胞是如何排列形成跳動的心臟的。這項研究是找到這種無形安排的一步這項研究發表在3月9日的《自然物理學》雜誌上。