人们天生就有充斥着过多神经连接的大脑

人们天生就有充斥着过多神经连接的大脑。科学家认为，这些物质会被慢慢修剪，直到儿童早期，即大脑的结构变得相对稳定。

现在，一对研究发表在2017年1月6日的《科学》杂志和2016年11月30日的《大脑皮层》中，表明这一过程比以前想象的要复杂。该小组首次发现大脑中微观组织的生长在功能也发生变化的区域继续存在。

这项工作推翻了神经科学的中心思想，即大脑组织的数量在我们的整个生命中朝着一个方向发展-从太多到足够。该小组通过观察经常被忽视的参与者群体：儿童的大脑而得出了这一发现。

斯坦福大学心理学教授，两篇论文的资深作者卡兰尼特·格里克·史派克特说：“我想说的是，心理学家直到最近十年才开始关注儿童的大脑。”“问题是，孩子们不是成年人，他们的大脑表明了这一点。我们的实验室研究了孩子们，因为在这个年龄段，仍然有很多非常基本的知识要学习。”

Grill-Spector和她的团队检查了大脑区域，该区域将面部与其他物体区分开。在大脑皮层中，他们证明了识别面部的大脑区域具有独特的细胞结构。在《科学》杂志中，他们发现，该区域内的微观结构在反映人

“我们实际上看到了组织正在扩散，” Grill-Spector实验室的研究生，《科学》杂志的主要作者杰西·戈麦斯(Jesse Gomez)说。“许多人都对脑组织持悲观态度：随着年龄的增长，脑组织逐渐消失。我们看到了相反的情况：婴儿期修剪后剩下的一切都可以用来生长。”

微观大脑变化

该小组研究了分别识别面部和位置的大脑区域，因为了解您在看的人以及您在哪里对日常功能很重要。在成年人中，大脑的这些部分是近邻，但是具有一些可见的结构差异。

戈麦斯说：“如果你能走过一个成年人的大脑，然后低头看那些细胞，那就像在不同的社区中漫步一样。”“细胞看起来不同。它们的组织方式不同。”

斯坦福大学的研究人员对磁共振成像(MRI)看不到的更深层细胞结构感到好奇，他与德国尤利希研究中心神经科学研究所的同事合作，获得了尸体大脑的薄组织切片。在一年的时间里，这项国际合作找出了如何将活脑中功能磁共振成像所识别的大脑区域与相应的脑片相匹配。这使他们能够提取使用功能性MRI扫描的区域的微观细胞结构，这在活体受试者中尚无法做到。显微图像显示出面部和位置区域之间的细胞结构有明显差异。

斯坦福大学社会科学研究研究员，合著者凯文·韦纳(Kevin Weiner)表示：“在这个领域，有一个管道梦，我们有一天能够测量人类大脑中的细胞结构，这表明我们正在取得进步。”是《科学》杂志的作者，也是与大脑前皮质研究助理迈克尔·巴内特(Michael Barnett)共同撰写的《大脑皮质》论文。

大脑的周围区域

这项工作确定成年人的大脑两个部分看起来不同，但是Grill-Spector对儿童大脑中的这些区域感到好奇，特别是因为与面部区域相关的技能会随着青春期的发展而提高。为了进一步研究这些技能的发展与大脑发育之间的关系，研究人员使用了一种新型的成像技术。

他们使用两种类型的MRI扫描了22名儿童(5至12岁)和25名成人(22至28岁)，一种间接测量脑活动(功能性MRI)，另一种测量脑中组织与水的比例(定量) MRI)。这项扫描已被用来显示在人的一生中连接大脑区域的长神经元导线周围的脂肪绝缘的变化，但是这项研究是首次使用这种方法直接评估细胞体内的变化。

他们在《科学》杂志上发表的发现是，除了看到这两个区域的大脑活动有所不同之外，定量MRI还显示出面部区域的某些组织会随着发育而增长。最终，这种发展导致成人面部和位置区域之间的组织差异。而且，组织特性与大脑活动和面部识别能力的功能变化有关，它们分别进行了评估。尚无迹象表明哪个变化会导致另一个变化或这些变化是否同时发生。

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