16 張圖帶你領略神經的視覺盛宴

目前認為，大腦中大約有 1000 億個神經細胞，每個神經細胞可以與其他神經細胞產生大約 1000 個聯繫，形成 100 萬億個突觸，數量之繁密，勝過整個銀河系的星辰，從而構成了極其複雜的神經網路，有人感慨到，世間最複雜的莫過於人的大腦了。

2013 年 4 月，美國提出人類腦計劃，這是繼人類基因組計劃又一大手筆，無獨有偶，歐盟委員會也在年初宣布大腦工程和石墨烯兩大科技入選「未來新興旗艦技術項目」，並為此設立專項研究計劃。

就這樣，算是人類正式踏上了探索大腦的第一步，但很多科學家對此持消極態度，儘管近年來在腦研究方面持續投入資金，也取得了不少的成果，但腦太複雜了，目前關於複雜的神經系統數據仍比較少，也許，腦計劃完成的時間會比預想中的更漫長。

在枯燥而漫長的探索道路上，如果你有一顆發現美的心，你就會發現即使很枯燥的過程，也有樂趣，下面這 16 張圖片來自英國愛丁堡大學，在開展研究的同時，也拍攝和處理了這些圖片，一起與大家分享。

圖 1

處於睡眠中的新生嬰兒的大腦狀態 （左邊）VS 70 多歲的老年人（右邊）。通過使用 MRI 進行成像，大腦中的路徑一覽無遺。

圖 2

由圖可知，在圖中有兩類細胞，並交織成網，實際大小僅為 1/20mm，一種為白色的少突膠質細胞，另外一種為綠色的星形膠質細胞，以往認為，這些膠質細胞在大腦中只是起到支持和填充作用，而在目前，有了新的觀點，比如，這些膠質細胞還與抑鬱症的發病有關。

圖 3

這張圖片源於 The Patrick Wild Centre 的孤獨症、脆性 X 綜合征和智力殘疾研究，展示了卵母細胞分裂時將遺傳物質傳遞給子代的情形，圖中紅色的的為基因。

圖 4

這張圖源於一名女性的神經細胞，其中綠色部分為來自母方的 X 染色體，處於失活狀態；紅色部分為來自父方的 X 染色體，處於沉默狀態。如果 X 染色體上的基因發生突變，將有一半的細胞會受到影響，可能導致孤獨症或智力殘疾，這有助於闡明為什麼女性在這些情況下患病的風險要小於男性。

圖 5

這張 MRI 為一名患有脆性 X 染色體綜合征患者的大腦，脆性 X 染色體綜合征也為導致孤獨症最常見的遺傳形式。

圖 6

正常人的大腦（左邊）VS 孤獨症患者的大腦（右邊），不同的顏色代表不同腦區。

圖 7

星形膠質細胞，位於中樞神經系統，為膠質細胞中體積最大的一種，細胞呈現星形，細胞核大呈現圓形或橢圓形，並細分為原漿性星形膠質細胞和纖維性星形膠質細胞。以往的觀點認為其作用僅限於支持和滋養神經元，但隨著研究的深入，現在其不為人知的一面開始顯露出來，例如，星形膠質細胞 ATP 釋放減少可導致動物抑鬱樣行為。

圖 8

海馬，與人類的記憶和學習密切相關，是大腦神經發生的主要部位之一。

圖 9

如果你有一雙慧眼，則可發現圖中突觸結構正在進行信息的傳遞。

圖 10

這種圖顯示的是受試者進入一個圓形的房間時，其腦內的網格細胞被激活的狀態。

動物跟人類一般靠三種類型的細胞來認路，分別是：方向細胞、位置細胞和網格細胞。其實，在之前，還不確定人類存在網格細胞，一切只是猜測。後來通過一項實驗才證明，在人類的內嗅皮層外觀察到了網格細胞，並推測可能有一個巨大的網格細胞網路，幫助人類形成記憶情景。

圖 11

典型的正常大腦信號（左） VS 類似脆性 X 染色體綜合征疾病的患者的大腦信號（右）

圖 12

這張圖為脊髓再生，為斑馬魚的脊髓正進行自我修復，通過這一機制，有助於為脊髓損傷而致癱瘓的患者找到治療方式。

圖 13

圖中的神經纖維的連接猶如相互交織的電線，由於髓鞘的存在，可防止神經衝動傳導時的電流擴散，對傳導的絕緣性有重要作用，若髓鞘發生了病變，將會導致神經系統疾病，例如中樞神經系統脫髓鞘疾病——多發性硬化（MS）。

圖 14

科學家利用數學模型來建立大腦環路，利用這種模型可以推測一些神經細胞疾病的改變，如焦慮症和 ADHD。

圖 15

圖中為正在發育中的大腦。紅色部分為軸突，是神經元信息的傳出通道，通常來說，傳輸路徑相對較長，且高度迂迴。不同顏色代表不同的腦區。

圖 16

圖中為樹突。眾所周知，神經細胞的突起分為樹突和軸突，胞體和樹突通常是接受和整合信息的部位，在中樞神經系統中，突觸大多形成於樹突膜上，此外，多數神經元的樹突具有很大分支，其表面積十分巨大。

並且，在樹突分支上存在樹突棘，是形成突觸的重要靶點，在腦發育過程中，樹突棘的數量在腦發育期不斷增加，可在數分鐘或數小時內發生改變或消失，智力殘疾的兒童腦內樹突棘的數量明顯減少，而且變得異常細長。

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