百年假設(shè)被推翻！研究發(fā)現(xiàn)：神經(jīng)元的“冷靜期”比之前設(shè)想的長十倍

根據(jù)神經(jīng)元的計算方案，每個神經(jīng)元都可以作為一個興奮點發(fā)揮作用。從連接的神經(jīng)元傳入的電信號會被累積起來，當(dāng)超越神經(jīng)元閾值時，大腦就會產(chǎn)生一個短的電脈沖，即脈沖尖峰。

一百多年來，人們推測每個神經(jīng)元會在脈沖尖峰出現(xiàn)后有一個短暫的靜止期，大約是兩到三毫秒，在這段時間內(nèi)神經(jīng)元不能重新產(chǎn)生連續(xù)的尖峰。這個靜止期之后是一個較長的神經(jīng)元反應(yīng)停頓期。 

在剛剛發(fā)表在《物理評論E》上的一篇文章中，由以色列巴伊蘭大學(xué)的坎特教授領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員在實驗中發(fā)現(xiàn)了關(guān)于神經(jīng)元靜止期的三個新特征。

首先，靜止期的持續(xù)時間可以超過20毫秒，幾乎比以前假設(shè)的時間長十倍。這些長的靜止期甚至?xí)鶕?jù)之前的神經(jīng)元活動而進(jìn)一步增加。

第二，靜止期對輸入信號的來源很敏感。從不同方向（如左和右）刺激神經(jīng)元會使靜止期不一樣。例如，當(dāng)神經(jīng)元從左邊受到刺激時，靜止期的持續(xù)時間比從右邊受到的刺激要長得多。

第三，神經(jīng)元是一個非常精確的元素，從靜止期到具有完全反應(yīng)性有一個過渡，在這個階段，對神經(jīng)元的同樣刺激只以某種概率誘發(fā)尖峰。

這些新發(fā)現(xiàn)要求人們跳出傳統(tǒng)框架重新審視神經(jīng)元的功能，特別是審視退行性疾病的起源。無法區(qū)分左和右神經(jīng)元的人，其特點是運動時會出現(xiàn)缺陷。科學(xué)家認(rèn)為，該發(fā)現(xiàn)可能是找出這些疾病起源的一個起點。

該研究論文題為"Long anisotropic absolute refractory periods with rapid rise times to reliable responsiveness"，已發(fā)表在《物理評論E》期刊上。

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論文原文：https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.105.014401

標(biāo)簽： 神經(jīng)元 研究