用于显示电脉冲如何在大脑中高速传播的新颖技术

荷兰神经科学研究所(NIN)的研究人员使用一种新技术来显示电脉冲如何在大脑中高速传播。似乎髓磷脂，即神经元周围的鞘，产生了一条同轴电缆，该电缆产生了比以前设想的更复杂的方式传播的多个电势波。这些发现使我们能够创建更好的理论和工具来理解脱髓鞘疾病，包括最常见的神经系统疾病，多发性硬化症。该论文已发表在著名的科学杂志《细胞》(Cell)上。

大脑由大约一千亿个神经元组成。所有这些神经元都必须相互交流。这是通过交换以最高360 km / h的速度传播的电脉冲来实现的。

我们知道这需要存在髓鞘，其由包裹在神经细胞延伸周围的多层脂肪物质组成。髓磷脂通常在概念上被认为是一种绝缘体，可导致电势沿电缆“跳跃”，我们可以将其视为“大脑的高速路”，但跳跃的机制尚不清楚。然而，这项研究开辟了新途径，以了解如何通过快速信号传输进行计算的方式来了解大脑的硬件。”

与马克斯-普朗克实验医学研究所(MPI)的研究人员(德国哥廷根)一起，研究人员使用电子显微镜测量了神经细胞膜和绝缘鞘之间的距离，结果证明该距离为12纳米，大约10,000比头发稀疏十倍。此外，NIN的科学家使用一种新技术使电可见，并利用超级计算机来计算髓鞘的具体特性。Kole解释说：“所有的发现共同表明，髓磷脂不是绝缘的护套，而是形成了一层额外的层，如同轴电缆，产生了比以前设想的更复杂的方式传播的多条电势波。”

多发性硬化

这项研究还将有助于更好地了解多发性硬化症(MS)等脱髓鞘疾病。在MS患者中，髓鞘破裂。这导致限制程度的增加，影响力量，平衡和协调，进而影响患者的活动能力。为了能够治愈和预防MS，重要的是要知道髓鞘的确切运作方式，以预测如果髓鞘无法正常运行会发生什么情况。

“我们的工作现在可以提供可靠的预测，说明冲动如何在没有髓磷脂的情况下沿着高速公路传播。这一发现有助于理解MS中发生的细胞变化，” Kole说。

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