JN：大脑信息如何交流？脑电波能弱电场形式传递

现代化研

作者：Dominique Durand

来源：TJN

发布时间：2016/2/16 9:49:30

大脑信息如何交流？脑电波能弱电场形式传递



研究者发现脑电波可以利用较弱的电场进行传递

北京时间16-2月3日消息，美国凯斯西储大学的研究者可能发现了大脑中信息交流的新方式。在有关脑电波与记忆和癫痫之间联系的研究中，他们的发现或许能提供新的切入点，为更好地理解健康生理学提供帮助。

研究者记录了一些速度相当慢的神经元放电，比已知大脑中神经元信号传播机制都不相同。科学家称，唯一的解释是，这种脑电波能以一种较为温和的电场进行传递。计算机模拟和体外检测支持了他们的理论。

“一些科学家已经对这种现象研究了数十年，但没有人发现过这些联系，”宾夕法尼亚州立大学神经工程中心主管史蒂文·J·希夫(Steven J. Schiff)说，“这一发现的意义在于，这些可被探测到的电场或许能用来调节病理学活动，比如昏迷；也可以与认知的节律进行相互作用，从而帮助调节大脑中的多种过程。”希夫并没有参与这项研究。

“已经有研究者想到，大脑内生的电场可能太过微弱，无法进行脑电波的传递，”研究作者之一多米尼克·杜兰德(Dominique Durand)说：“但从实际结果看，大脑可能利用这些电场进行交流，而不必借助突触传递、间隙连接或扩散。”这项研究的内容发表在近期的《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)上。

计算机模拟以及实验室中对小鼠海马体(大脑中央与记忆和空间定位相关的区域)的检测表明，这些电场开始于单个细胞或细胞群。尽管只具有低振幅，但这些电场已经足够刺激邻近的细胞活动起来，从而再刺激与之邻近的细胞活动起来，如此这般，脑电波便能以大约每秒0.1米的速率进行传递。

通过对小鼠大脑海马体中内生电场的阻断，以及在计算机模拟和体外实验中增加神经细胞之间的距离，研究者获得了脑电波利用电场传递的速率。研究者称，这些结果证实了脑电波的波传机制，因为其活动与电场活动是一致的。

睡眠脑电波和θ脑电波——二者与睡眠期间记忆的形成有关——以及癫痫症脑电波都以大约1米每秒的速率传递。科学家希望了解新发现的电场在正常人和癫痫症患者大脑中是否发挥着某种作用。如果真的如此，他们希望能确定这些电场所携带的信息。与此同时，杜兰德的实验室也在研究这些内生电场的确切来源。（来源：新浪科技 任天）