模擬連接
我們在理解大腦如何工作方面還有很長的路要走，但我們越了解它，我們越意識到我們有更多的東西要學(xué)習(xí)。如果說人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)足夠復(fù)雜，那身體的自然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更是如此。然而，哈佛大學(xué)的一個研究小組可能為我們提供了一個更好的方式來了解我們的大腦。
使用體外腦芯片來模擬大腦的連通性，科學(xué)家能夠觀察來自大腦不同區(qū)域的神經(jīng)元之間的差異。它是關(guān)于不同類型的細(xì)胞和大腦不同區(qū)域之間的連接。當(dāng)模擬大腦時，需要能夠重現(xiàn)該神經(jīng)元連接，因?yàn)橛性S多不同的疾病，攻擊這些聯(lián)系。
研究人員模擬了大腦中受精神分裂癥影響的腦的三個區(qū)域，即杏仁核，海馬體和前額葉皮質(zhì)。該團(tuán)隊(duì)觀察了細(xì)胞組成，蛋白質(zhì)表達(dá)，代謝和神經(jīng)電活動在體外每個區(qū)域的表征，之后，他們分析了來自其他區(qū)域的神經(jīng)元通信時，大腦每個區(qū)域的神經(jīng)元是如何改變的。
體外模型的圖像顯示由軸突連接的大腦的三個不同區(qū)域。
對大腦的看法
大腦不同區(qū)域的神經(jīng)元是不同的，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)胞類型比率，代謝，蛋白質(zhì)表達(dá)和神經(jīng)電活動在體外區(qū)域之間都不同。這表明體外腦芯片確實(shí)使你的正在使用的大腦區(qū)域的神經(jīng)元能夠有所不同。
科學(xué)家注意到，當(dāng)這些細(xì)胞與來自大腦其他區(qū)域的神經(jīng)元接觸時，細(xì)胞的組成和電活性經(jīng)歷特別劇烈的變化。當(dāng)細(xì)胞與其他區(qū)域連通時，細(xì)胞組成發(fā)生了變化，電生理發(fā)生了變化，神經(jīng)元固有特性也發(fā)生了變化。尤其是在研究神經(jīng)學(xué)疾病如何影響大腦的連接區(qū)域時，將不同的腦區(qū)域?qū)嵤┑襟w外模型中顯得非常重要。
顯然，這種腦芯片可能是一個非常有用的研究工具，這將允許科學(xué)家更容易地研究神經(jīng)和心理疾病。
事實(shí)上，科學(xué)家們甚至展示了一種刺激精神分裂癥的苯環(huán)利定鹽酸鹽（PCP）的藥物對其體外模型的影響。通過該實(shí)驗(yàn)，他們可以看到藥物如何影響不同的大腦區(qū)域及其彼此的連通性。
