2023年中吹了我们思维的18 项大脑研究

By Nicoletta Lanese

2023/12/24

Neuroscience

从它的奇怪的“螺旋信号”到一个性冲动转换，大脑包含无数科学家们仍正工作来解开的秘密。

2023 年给我们带来了数十项关于大脑的新发现。(Image credit: OsakaWayne Studios via Getty Images)

也许身体中最神秘的器官，大脑继续震惊科学家，尽管他们已经花了无数小时试图来破译它的内部工作机理。每一个关于大脑的新发现都带来它的醒悟中的一千个新问题。

这里是我们在 2023 年学到的吹了我们的思维的 18 件事。

1.新发现的大脑部分

今年1月，科学家们描述了他们的在大脑中发现的一种帮助清除掉废物并起一个免疫细胞的瞭望哨作用的盾牌。这个薄薄的盾牌似乎帮助控制包含脑脊液的不同隔室之间的蛋白质和分子的流动，脑脊液是一种围绕大脑并穿过器官的管道内流动的无色液体。

2. 鱿鱼和人类大脑被进化联系

尽管分隔鱿鱼和人类进化的 5 亿年，但我们的大脑以一种非常相似这些头足类动物的大脑的方式发育。科学家们通过监测发育中的鱿鱼胚胎中叫神经祖细胞的干细胞发现了这个。为建造一个鱿鱼视网膜，在那里大部分动物的神经组织被发现，细胞一定首先形成一个长的密包的也能在像我们一样的脊椎动物的神经发育期间被发现的结构。

3.“垃圾DNA”和大的大脑

研究人员今年早些时候揭示，使人类能够来长出值得注意大的大脑的基因最初可能来自“垃圾DNA”， 垃圾DNA不编码任何蛋白质。在人类进化的某个点上，在我们与其他灵长类动物分裂后，一些垃圾DNA拾起了来编码蛋白质的能力。在动物和实验室培养皿实验中这些基因中的一些出现对促进大脑生长是关键的。

4. 用微型大脑塞住伤口

科学家们将一团被组织的人脑细胞或器官器（绿色）移植到这只大鼠的大脑上，这里显示为一个横截面 (Image credit: Jgamadze et al.)

科学家们用大脑器官器------大脑的微型3D模型------来修复大鼠中的脑损伤。这些器官器被从人类干细胞生长并被移植进大鼠的视觉皮层中，这是大脑中来自眼睛的信息最初被处理的区域。研究人员希望最终将这项技术应用于人类，但这是很多年远的。

5. 母语线连大脑

按照2月份发表的一项母语为德语和阿拉伯语的人的研究，一个人的母语可能影响他们的大脑如何在它的结构内连接起信息处理中心。研究参与者大脑中的差异被归因到语言之间的语言差异。然而，需要更多的工作来揭示对话的文化特征如何形成大脑结构。

6.迷幻药侵入脑细胞

迷幻药已表明了为治疗难以治疗的抑郁症的承诺，现在科学家认为这可能是因为它们侵入大脑细胞。迷幻药如LSD、DMT和裸盖菇素能结合到化学信使血清素的受体------但重要的是，它们能锁定在这些细胞外部和内部的受体上。理论上，这意味着迷幻药可能会翻转传统抗抑郁药开关，传统抗抑郁药通常增加细胞外血清素的浓度。这可能是为什么迷幻药物驱使脑细胞朝向建立新联系的。

7. 之前从未见过的脑波

章鱼产生一种在任何其他动物甚至人类中看不到的脑波。这些持久的、异常缓慢的脑波被用植入在自由移动的章鱼大脑中的电极记录。科学家们还不确定这些独特的波服务于什么，或者是否它们被联系到特定行为。

8.短路的慢性疼痛

其中一名研究参与者的X射线图像显示记录电极（红色斑块）被植入大脑的地方。这些植入物用来看参与者的大脑活动如何随着他们的慢性疼痛的严重程度通过时间变化变化了。 (Image credit: Prasad Shirvalkar)

研究人员已经发现，患有慢性疼痛的人的大脑显示波动的能被联系到他们的疼痛的主观体验的活动模式。破译这些模式有朝一日能使医生用靶向治疗来扰乱它们，这样短路患者的疼痛。

9. 在子宫内的大脑部手术

在患有一种叫“VOGM”的罕见畸形的胎儿中，大脑中的某些动脉直接连接到一个主静脉，而不是正确地连接到毛细血管。VOGM 开起来像右图一样。 (Image credit: Left image: American Heart Association, Right)

在一项同类第一的手术中，医生在一个胎儿出生前修复了胎儿大脑中一个畸形的血管。据估计这种畸形在每 60000 名新生儿中有 1 名发生，通常被在出生后治疗，有时能是为时已晚不能防止破坏或死亡。今年3月，医生在子宫内成功地治疗了畸形。

10.生活在你眼前闪光？

科学家在五月份揭示，人的大脑在他们生命的最后几分钟产生一连串的活动，这种电涌可能反映有意识的体验------然而这只是一个理论。正如在许多电影中描绘的那样，这可能是随人 “走向光”或看到他们的“在他们眼前闪光的生活”这种活动爆发。或者，它也可能只是一些专家说的“异常的电生理活动”。

11.神秘的大脑螺旋信号

 在人脑中发现的螺旋信号可能帮助组织器官的复杂活动。螺旋是穿过大脑表面并围绕中心点旋转的脑波。科学家在6月份理论化了这些螺旋可能起一个大脑的不同区域之间沟通的桥梁作用。

12. 小鼠大脑中的性开关

一项研究发现了在这张雄性小鼠大脑的合成图像中突出显示的神经元------绿色的视前下丘脑（POA）和粉红色的终纹床核（BNST）------被连接并调节性行为。(Image credit: Dr. Daniel Bayless, Shah lab)

科学家们在雄性小鼠大脑中发现了一个性活动的 “开关”------他们认为人类可能存在一个类似的控制中心，尽管他们还没有发现这样的电路。翻转这个开关驱使雄性小鼠来与雌性小鼠和无生命物体交配并也降低了性行为轮之间所需的休息时间。截至目前，在雌性小鼠中还没有发现等效电路。

13.平克·弗洛伊德（Pink Floyd）在脑波中

8月，科学家们揭示他们能够来“读取”人的脑波并重现志愿者们已经在他们的大脑录音期间听过的平克·弗洛伊德（Pink Floyd）著名的“墙中的另一块砖”。由研究人员生成的一些歌曲片段听起来真的像1979年的抗议歌曲一样------ 然而其他片段听起来远更模糊。

14.一个“告诉”虚假记忆

当你正要回忆一个错误的记忆时你的大脑活动以一种分明的方式改变或者一个其中事件从未真正发生过的记忆。科学家最近发现了这个“告诉”特别的收获在海马体中，海马体是记忆的一个关键大脑区域。

15.跨月经周期大脑变化

大脑的结构在一个人的整个月经周期中经历微妙的变化。这些变化出现在大脑白质------脑细胞之间跑的绝缘电线------的微观结构中以及它的脑细胞的体的灰质的厚度。目前，尚不清楚这些大脑变化是否影响认知或脑部疾病的风险。但这项研究可能会为未来的此类发现打开大门。

16.完整的昆虫大脑映射

这张图像显示幼虫果蝇大脑中的完整神经元集，这些神经元被用电子显微镜重建。. (Image credit: Johns Hopkins University/University of Cambridge)

从来第一个完整的昆虫大脑映射包含3016个神经元。果蝇大脑图谱在12年中完成并最终于6月揭示，显示数千个细胞之间的所有物理联系。它可以帮助为更先进的人工智能（AI）系统铺平道路并帮助科学家破译人脑中的类似结构。

17. 从来最完整的人脑映射

今年，科学家们公布了从来最详细的其中详细3300 种脑细胞的排列的人脑图谱，其中没有几个对科学以前被知道的。该图谱一半由神经元组成------通过化学和电信息交流的脑细胞------一半由非神经元细胞组成。

18. 微型大脑被插入人工智能

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https://www.livescience.com/health/neuroscience/18-brain-studies-that-blew-our-minds-in-2023