浙江西湖高等研究院贾洁敏:大脑特工队,揭秘大脑黑匣子
一朝被蛇咬,十年怕井绳。这句话的生物学背景是什么呢?人为什么会有记忆?为什么会有七情六欲?为什么会有三观?大家思考过这些问题吗?西湖教育基金会与中国科学技术馆共同举办中科馆【杭+说】大讲堂,浙江西湖高等研究院助理教授贾洁敏老师带领大家一起探索记忆与情绪的奥秘!
1848年9月13日下午,美国佛蒙特州25岁的铁路爆破队队长Phineas Gage在工作时发生意外,一根铁杆刺穿了他的头部,但神奇的是,他仍然可以站起来并走到医院。Phineas Gage大脑的前额叶受损,由于前额叶是令人具有领导力和计划性的大脑区域,这位爆破队队长因此变成了一个不负责任、做事毫无计划性和执行力的人。
现在,对于精神疾病的治疗多依靠药物。脑细胞包括神经元、血管细胞和胶质细胞。在我们的大脑里有各种各样的神经元,种类达到三百多种。具体到每个神经元,由胞体、树突和轴突三部分组成。神经递质在突触传递中担当“信使”的特定化学物质。动作电位是神经元发出的信号,说出的“话”。
科学家们通过一个革命性的技术手段——光遗传学,可以控制神经元让它开口说话,或是闭口不要说话。科学家利用绿藻的趋光性,把绿藻的光敏感蛋白植入神经元里去表达,当我们用光照射这个神经元时,它就会发生动作电位,通过这种手段让神经元“说话”。
对于中风或偏瘫的病人,康复科是否可以起到实质性的作用?首先,康复科肯定是有作用的。但由于康复治疗是一种“定制化”的治疗手段,会因为病人的年纪、病史等不同因素而采取不同的康复计划,现在很多医院的康复科在帮助病人恢复健康后并不能完全解释背后的原理。因此,贾老师建议,将康复科的病人信息和治疗方法数据化、模块化,通过分析大量的临床数据,针对不同的病情逐步形成固定的康复程序。
小朋友的大脑和老年人的大脑有什么不同?在我们刚出生的时候,我们的大脑里有很多很多神经元和它的“耳朵”,在我们学习走路、学习说话的过程中,有用的就留下来、没用的就消失了。另外,我们的大脑每天还会持续地产生新的神经元,年轻人的大脑产生的数量比老年人的多一些。从功能上来说,年轻的大脑可塑性更强,小朋友学习新事物的速度比成年人更快,这是由于年轻大脑的突触传递信息的能力更强。
中医的针灸和神经生物学有联系吗?贾老师的回答十分严谨,她说:“凡事都有三百六十度,我只能从自己所学的知识背景尝试解答这个问题。”针灸所扎到的穴位应该是神经纤维富集的地方,用针扎和之前所讲的用光刺激小白鼠的原理相似,是另外一种刺激,是机械的,神经元被刺激以后会兴奋,会释放某一种特殊的递质,可能是让人愉悦、肌肉放松或是紧缩的,目前对于中医和神经生物学的联系仍处于一种混沌的状态。
如果科学界打开了所谓的大脑“黑匣子”,贾老师预测针灸可能和动作电位的发放有关。