导读 神经元是大脑中的细胞。它们形状像小星星,闪烁并向彼此发出信号。信号沿着长卷须(称为树突)上下传播,从神经元星形体的每个点延伸出来。神...
神经元是大脑中的细胞。它们形状像小星星,闪烁并向彼此发出信号。信号沿着长卷须(称为树突)上下传播,从神经元星形体的每个点延伸出来。神经元的放电就像圣诞灯一样被束缚在电路中,形成了我们思想和行动的微光。
但单个神经元决定放电的过程尚不完全清楚。每个神经元都可以通过其树突接收来自其他脑细胞的信号。其中一些会兴奋神经元,使其更接近放电,而另一些则会使其平静下来。树突可以将其接收到的所有信号(包括平静信号和兴奋信号)相加,并将总和传递给神经元的细胞体。然后,神经元将来自其树突的所有信号相加,并使用该总和来决定是否激发。研究人员仍然不完全理解这个过程。为了研究它,神经科学家需要监测细树突分支中电信号的方法。这个视频展示了一种利用光同时探索神经元不同区室中电信号的新方法。光的强度揭示了神经元该部分的电压:
该视频显示了三个连续的电压波(来自三个神经脉冲)从神经元的细胞体传播到其树突。颜色代表光强度。光的强度与神经元表面的电压成正比;黑色是该等级上的最小强度,红色是最大强度。
图片来源:康涅狄格大学
为了追踪所有这些电信号,神经科学家过去必须将微小的电极连接到细小的树突分支上。但这种方法既麻烦又困难。
最近,神经科学家开始创造荧光蛋白,当神经元收到电信号时,它就会发光。这就是视频中所显示的内容。这些基因编码电压指示器(GEVI)有可能提高我们记录神经元电压的能力。这就是许多神经元同时发出荧光的发光效果:
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