戲説獼猴腦皮層圖譜丨腦智擘未來_風聞

編者按：腦科學對各種腦功能的解析、腦疾病的診斷治療、類腦智能和腦機接口的技術開發，都具有非常重要的意義，中科院之聲與中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心聯合開設“腦智擘未來”專欄，為大家解讀視覺、學習記憶、注意力、抉擇、意識、語言、共情、合作等日常生活中常見行為和現象的研究方式和科學發現。

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1970年，神經學家PaulMacLean/保羅提出了關於“三位一體的大腦”的假説，他認為依據動物在進化史上的順序，從爬行動物到古哺乳動物、新哺乳動物腦；可將目前人類大腦分成三個部分：

本能腦：它負責基本生理和求生功能：包括戰鬥、逃跑或僵住。

情感腦：它主要調控情緒和記憶相關。

理性腦：參與我們的思維活動，包括思考、分析、邏輯、想象、創造等，也就是後續會着重為大家介紹的新皮層區域。

大腦作為人體最重要的組成器官，但是大概只佔身體比重的2%，成年人的大腦大約1.5kg，靈長類動物獼猴成年時期的大腦也只約87g。小小的腦袋為什麼能掌控全局，支配我們如此龐大的軀體？主要是靠其中暗藏的上億的神經元。

而新皮層中的神經元是自胚胎時期就開始蓄力生長發育，一開始這些神經細胞都來自同一個母體，通過分裂分化不斷增加。但就像常説的“龍生九子各有不同”，隨着年齡和閲歷的增長，這羣神經元逐漸形成了明顯的階級特徵，從上層到下層共有6個等級。

這些神經元不只是階級特徵明顯，也是羣居性細胞，有着相同功能的神經元喜歡抱團在一起，漸而可以看到整個新皮層被分為四個大區，各有神經元統轄管理自己的區域。

首先是額葉，是腦門上的這塊區域，這裏的神經元都極具數學天賦，十分擅長計算，也是老話説的“腦門兒大就聰明”。

顳葉中的神經元對聲音和語言更為敏感，往往具備成為音樂家的天賦。

枕葉中的神經元和我們的眼睛搭配一起為我們帶來極致的視覺體驗。

而頂葉作為整個腦袋的最上方，負責整合各種感官信息，讓我們感受外界並作出反應，就像靈敏的運動員。

除了明面上的四大區，總有些神經元像羅密歐與朱麗葉跨越階級。這些神經元通過他們長短不一的軸突四處延伸，到處撩撥，跨越階級甚至是所在區域與不同神經元形成連接。

這種互相連接的神經元越來越多，他們的勢力不斷增加，甚至發展出了一系列情報網絡，也正是如此形成了四大區雖彼此分隔又互相協調的局面，共同守護皮層。

因為這些神經元的發展越來越猛烈，引起了一些科研人員的注意，然後在技術黨們新研發的單細胞測序技術的幫助下，人類開始從分子水平上獲取這些神經元在皮層中的組成類型。

2020年，兩個名叫“神經所”和“華大”的組織來勢洶洶，一個本着與神經元同一姓氏想要更好了解自己家族企業的目的，一個帶着叫空間轉錄組的新型工具。

首先把大腦從前到後進行切片，再貼到這些特製的芯片上，便可以捕獲這些神經元，區分它們的類別，還可以同時定位到具體的位置，找到它們的老家。

這就是腦中所有細胞類型的分佈圖，從而這些神經元來自何種階級，上層還是下層，抑或是來自四大區的那一區都會現於人前。

還可以再深入研究一些分佈特殊，或者是説掌握重要情報的神經元，如綠色的這種神經元傾向分佈在前方，紅色的主要分佈在後方。我們可以進一步探討他們與一些常見神經性疾病的關係。當然這些都是最基礎的腦研究，距離真正的臨牀應用還有遙遠的距離，但我們相信，不斷積累的基礎研究結果終有一天能走入我們的日常生活，發揮實處。

來源：中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心