神經元互發訊息美若銀河？ 老鼠腦內功能圖被畫出來了

老鼠不但看得懂電影，而且當觀賞「駭客任務」電影片段時，腦中8.4萬神經元會互相發出訊息，閃亮猶如銀河，經科學家捕捉、組合，繪製出歷來最大幅的大腦功能圖。

研究人員僅借用老鼠腦部罌粟子大小的一部份，就觀測出神經元透過分布如枝枒、多達5億個神經肌肉接頭「突觸」(synapses)彼此通訊的情況。突觸是神經元之間或神經元與肌細胞、腺體之間通訊的接頭。

他們9日發表在「自然」期刊的巨幅腦神經功能資料圖，有助人類更進一步了解腦部運作的秘密。研究團隊以三度空間製圖技術，將腦部神經迴路用不同顏色呈現，且公開這幅腦部功能圖，供科學界和好奇的民間人士參考運用。

西雅圖艾倫大腦科學研究所(Allen Institute)研究員柯爾曼(Forrest Collman)是本研究計畫領銜人之一。他說，「就像銀河星系圖，大腦運作圖絕對會讓你驚嘆不已。你可以感受到，自己是多麼複雜。」

「我們研究的只不過是老鼠腦部小小的一個角落，其中的神經元和數億個神經元之間的連結點，就美輪美奐且複雜若此！」

我們思考、感覺、觀看、說話、行動，都靠腦部神經元，或稱神經細胞受到刺激、啟動然後彼此傳遞訊息。科學家早就知道，這些訊息是神經細胞透過觸手狀組織的軸突(axons)和樹突(dendrites)傳遞。軸突負責將訊息傳遞出去， 樹突負責將資訊帶回細胞。神經細胞會利用化學和電子訊號與其他細胞溝通。

但是，科學界還不太了解神經元網絡執行某些功能的確切過程，也不甚了然這些連結網絡遭阻斷時，對阿茲海默症、自閉症等「腦部病變」起了什麼作用。

柯爾曼的同事瑞德(Clay Reid)鑽研將神經連結的電子訊號「顯微圖示」化。他說，腦細胞如何工作，有1000種假設，不先確知最基本的事實--腦細胞之間，是如何聯絡的--就無法檢驗假設成不成立。

本計畫結合全球150多位研究人員，共同繪製出老鼠視覺反應時的腦部功能圖。