近期关于神经学的最新研究成果(目前神经科学研究对哪四种功能已有相当深入的了解)

近期关于神经学的最新研究成果

2016年10月08日讯 尽管研究人员现在已经有了多种工具可以同时记录数百个神经元，并且能够控制啮齿类动物大脑中小部分的细胞，但是人类的大脑仍然是一个谜。大脑有大约860亿个神经元，由100兆个突触相连，这个重三磅的器官仍然是一个创纪录的科学难题。

操纵大脑也可以阐明它是如何运作的。在20世纪60年代末，耶鲁大学的Jose Delgado把电极放在一只黑猩猩（名叫Paddy）的大脑中，以改变动物的情感行为。发射器产生了一种不愉快的感觉，响应Paddy杏仁核中一个特定的活动模式。经过六天的反复刺激后，Paddy变得抑郁，活动模式减少了百分之99。Paddy在两周后恢复，但是当Delgado重复这个实验时，它再次变得忧郁。现就职于纽约大学的Buzsáki说：“Delgado所做的是令人难以置信的，因为他能够在一个时代倾听并精确操纵脑电波，要知道在当时真空管被认为是高科技。

在过去的50年中，随着越来越紧凑和精确的电极，研究人员继续使用电磁刺激来操纵神经活动，旨在理解大脑的功能。经颅磁刺激，或在头外部应用无创性磁场，已被用来揭示神经系统疾病的生理基础，并在动物模型中确定潜在的治疗方法。跟随Delgado的脚步，Buzsáki和他的同事们去除了负责巩固睡眠大鼠白天记忆的神经活动波动。结果，第二天动物什么都不记得了，但是它有着完美的睡眠。

在2005年，电极和磁场出现了一种强大的替代品：用光控制神经元。Boyden连同斯坦福大学的Karl Deisseroth及其同事，将响应光的藻离子通道插入哺乳动物的神经细胞。利用光子，他们可以任意去极化一种培养的神经元的膜，研究人员很快在体内应用了这一工具。光遗传学被Nature杂志评选为2010年度最杰出的方法，它能够让研究人员靶定特定的细胞群。该技术已应用于小鼠来改变或触发记忆，关闭癫痫发作，并抑制攻击性行为。

另一种技术依赖于化学，而不是光。科学家将通过定向进化产生的G蛋白偶联受体，传递到动物的脑细胞中。然后，通过向体内注射一种合成配体，科学家可以触发神经元放电或沉默。在去年，马里兰大学的一个研究小组用这种方法--称为designer receptors exclusively activated by designer drugs （DREADDs），来破坏小鼠学习避开攻击性雄性小鼠的能力。

这些扩张型和多样化的工具，对于神经科学家试图完成的工作，是至关重要的。Boyden说：“我希望我们可以解析大脑。要这样做，我们必须有一副完整的图像，我们必须能够观察到正在运转的大脑，我们必须能够控制它。”

尽管研究人员现在已经有了多种工具可以同时记录数百个神经元，并且能够控制啮齿类动物大脑中小部分的细胞，但是人类的大脑仍然是一个谜。大脑有大约860亿个神经元，由100兆个突触相连，这个重三磅的器官仍然是一个创纪录的科学难题。

磁共振成像（MRI），在1977年第一次用于人类，使研究人员能够无创性地影像一个人的大脑结构。对于获取大脑的照片来说，磁共振成像比它的前身--正电子发射断层扫描（PET）更容易操作，需要静脉注射放射性核素标记的代谢产物，来评估大脑的活动。华盛顿大学神经学家Marcus Raichle在上世纪70年代参与开发了PET，他回忆说：“我的上帝，如果你有一个MRI扫描仪，你就可以从事脑成像生意了。”

但是，使MRI一跃成为神经成像的中流砥柱技术的是功能性磁共振成像（fMRI）扫描。在1990年，当时在AT＆T Bell实验室的Seiji Ogawa和他的同事发现，缺氧血对磁场的反应不同，这可能是作为一种内部造影剂来反映大脑中的变化。作为fMRI中的一个主题，执行一个简单的任务，研究人员可以使用在不同脑区中含氧血流量增加，作为神经活动的一个指标。

MRI的另一个变种也引起了轰动：扩散MRI。这种技术可通过水分子的布朗运动，跟踪神经元的轴突，它们更可能沿轴突的纤维结构扩散，而不是垂直于它。该方法可跟踪灰质区与神经元细胞体之间的纤维轨迹。美国国家卫生研究院资助的人脑连接组项目，正在使用这一工具和上面的那些工具，来映射大脑中的所有连接，这个数字远远超过了天上的星星。

目前神经科学研究对哪四种功能已有相当深入的了解

目前的神经科学研究对感觉的功能、控制运动的功能、记忆的功能、情感和情绪四种功能有相当深入的了解。

1.介绍

神经科学是指寻求解释神智活动的生物学机制，即细胞生物学和分子生物学机制的科学。神经科学寻求了解在发育过程中装配起来的神经回路是如何感受周围世界、如何实施行为的，它们又如何从记忆中找回知觉，一旦找回之后，它们还能对知觉的记忆有所作用。

神经科学也寻求了解支持人们情绪生活的生物学基础，情绪如何使人们的思想改变颜色，及当情绪、思想及动作的调节发生扭曲时为什么会有抑郁、狂躁、精神分裂症和阿尔茨海默症等病症。这都是些极端复杂的问题，其复杂程度超过任何人们在其他生物学领域中曾经面对的问题。

包括，脑科学、神经生物学、神经病理学、行为遗传学等领域，神经科学领域最早开展系统理论、计算机科学研究，比如神经控制论、人工智能等，21世纪系统生物学在细胞分子层次重新兴起后，又形成系统神经科学和计算神经科学。

2.特点

认知神经科学的特点是强调多学科、多层次、多水平的交叉。它把行为、认知和脑机制三者有机结合起来，试图从分子、突触、神经元等微观水平上和系统、全脑、行为等宏观水平上全面阐述人和动物在感知客体、形成表象、使用语言、记忆信息、推理决策时的信息加工过程及其神经机制。人在出生后，脑的命运是和环境相关联的。

好的营养，加上感觉刺激丰富的学习环境，能使神经元长得更大，连结更为复杂。但是脑在一出生就开始走向死亡，而且这些神经元是不可能增生或替代的。此外，创伤、疾病及环境毒素也会造成大量神经元的死亡。

目前的神经科学研究对什么四种功能

答：神经科学对感觉的功能，控制运动的功能，记忆的功能，情感和情绪这四种功能有深入了解和研究。

人类的大脑，概括来说，有五大方面的功能:感觉的功能，能感知外界各种信息，包括视觉、听觉等;控制运动的功能，保证能做出各种动作;记忆的功能，把外界信息储存起来。

情感和情绪，即人有七情六欲;认知功能，用来进行逻辑思维、判断、计划和决策等。目前的神经科学研究对前面四种功能已有相当深入的了解，但对认知功能所知甚少。

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