自由行为下小鼠的皮质树突膜电位动力学和峰值

    美国加州大学的科学家观察到，大脑细胞的活动能力远远超过以前所认知。科学家描述，当注意大脑神经细胞的树状突起时，它们能主动发出比以前认为多10 倍的电活动信号。

    这个结果令科学家很惊讶，因为60 年来，科学界一直认为大脑神经细胞不过是被动的感受外来信号，它的树状突起所发出的信号受与之相连的细胞体（soma）部位严格控制。

    大脑神经细胞可分树状突起（树突）、细胞体及轴状突起（轴突）三个部分。“树状突起的物质总量占整个神经组织的90%，”加州大学的神经学家麦达（Mayank Mehta）解释，“现在我们知道了，这些树状突起比细胞体更为活跃，这改变了我们以前对大脑处理信息方式的理解。”

    科学家还发现，树状突起不像细胞体那样产生时间较短的尖峰电位，而是发出时间更长、能量更大的电位。尤其出乎科学家意料的是，树状突起的电活动既有类似物理学量子现象的“全或无”（all-or-nothing）特点，也有脉冲式的波动现象。麦达表示，在神经组织中，神经细胞的树状突起数量是其细胞体的100 倍，这说明大脑的处理信息能力被低估了100 倍。

    该研究提示，科学家应该改变对神经系统学习机制的理解。另一研究者莫尔（Jason Moore）说：“很多主流理论认为，只有两个神经细胞同时处于活动状态时，神经细胞才开始学习。我们发现，在感受信息的神经细胞树状突起活动时，学习就已经开始了。而一个神经细胞有很多树状突起，它们在不同的时间进行活动，说明这个神经细胞已经开始进行了各种学习。”

    该研究可能有助于找到更好的治疗神经疾病的方法。该研究发表于3月9日的Science。

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来源：生物360