Allan Jones: A map of the brain

Summary

人类对大脑的探索一直充满着好奇。通过现代技术，我们不仅绘制了大脑的物理地图，还能通过血流追踪大脑的活动。大脑中有860亿个神经元，彼此通过突触连接，形成复杂的网络。科学家们正在使用先进技术，如激光显微切割和RNA测序，来研究这些神经元如何运作，并揭示基因如何影响大脑功能。研究人员创建了详细的大脑地图，帮助全球科学家深入理解大脑和药物作用。虽然我们大脑的复杂性令人敬畏，但科学家正一步步揭示其中的奥秘。

Takeaways

• 🧠 人类一直对大脑充满好奇，通过技术手段对其进行详细的绘制和映射。
• 🫀 人脑消耗全身20%的氧气和血液，大小约相当于两只拳头。
• 🎯 科学家可以通过追踪血流非侵入性地映射大脑活动区域，了解不同部位的功能。
• 👂 颞叶是处理听觉和语言的主要区域，前额叶则负责复杂的思维与决策。
• 🔬 科学家开发了染色技术来揭示大脑的细胞结构，并发现大脑中的神经元分布不均。
• 🧬 每个人的86亿个神经元通过突触与其他神经元连接，形成复杂的网络。
• 🧪 神经元的生化特性是由其基因表达决定的，且这些表达因个体差异而不同。
• 🔬 科学家通过切片和激光技术分析大脑组织，以了解基因在特定区域的表达情况。
• 💡 研究揭示了抗抑郁药物如Prozac对不同大脑区域的影响，为药物研发提供了新思路。
• 🌍 尽管个体存在差异，人类的大脑在生化水平上仍有90%的相似性。

Q & A

问题1: 为什么人类对大脑有着长久的兴趣？

人类对大脑的兴趣源于其复杂性和对我们行为、思维和感知的控制。大脑的功能和结构对于理解人类本质至关重要。

问题2: 科学家如何通过技术来进行大脑的映射？

科学家使用血流追踪技术来非侵入性地观察大脑中的活动区域。此外，他们还使用MRI和扩散张量成像来映射大脑的结构。

问题3: 大脑各个部分的主要功能是什么？

小脑帮助维持平衡并协调运动，颞叶处理听觉信息，而前额叶负责复杂的思考和决策。

问题4: 大脑中有多少个神经元？

大脑中有大约860亿个神经元，每个神经元通过突触与多达1万个其他神经元连接。

问题5: 科学家如何选择用于研究的大脑样本？

科学家从年龄在20到60岁之间且死于自然原因且没有脑损伤或精神疾病历史的人中挑选大脑样本，并在死亡后24小时内获取这些样本。

问题6: 为什么男性的大脑样本比女性的多？

男性更有可能在生命的黄金时期因意外死亡，并且男性的伴侣更可能同意捐献大脑样本。

问题7: 科学家如何对大脑样本进行处理和分析？

大脑被切片后冷冻运送到实验室，科学家使用显微镜、激光切割和RNA分析等技术对样本进行染色、扫描和基因测序。

问题8: 这些研究如何帮助药物发现和开发？

通过研究大脑基因表达模式，科学家可以找到与药物作用相关的蛋白质靶点，从而优化药物的设计并减少副作用。

问题9: 人类之间的大脑基因表达有多大相似性？

尽管个体之间有差异，但大脑基因表达在90%左右是相似的，反映了人类在基因水平上的高度一致性。

问题10: 未来的研究重点是什么？

未来的研究将继续扩大样本量，探索大脑的复杂性，帮助科学家更深入地了解基因如何影响大脑功能以及个体间的微小差异。