大腦信息如何交流？腦電波能弱電場形式傳遞

新浪科技訊 北京時間2月3日消息，美國凱斯西儲大學的研究者可能發現了大腦中信息交流的新方式。在有關腦電波與記憶和癲癇之間聯繫的研究中，他們的發現或許能提供新的切入點，為更好地理解健康生理學提供幫助。

研究者記錄了一些速度相當慢的神經元放電，比已知大腦中神經元信號傳播機制都不相同。科學家稱，唯一的解釋是，這種腦電波能以一種較為溫和的電場進行傳遞。計算機模擬和體外檢測支持了他們的理論。

“一些科學家已經對這種現象研究了數十年，但沒有人發現過這些聯繫，”賓夕法尼亞州立大學神經工程中心主管史蒂文·J·希夫(Steven J. Schiff)，“這一發現的意義在於，這些可被探測到的電場或許能用來調節病理學活動，比如昏迷；也可以與認知的節律進行相互作用，從而幫助調節大腦中的多種過程。”希夫並沒有參與這項研究。

“已經有研究者想到，大腦內生的電場可能太過微弱，無法進行腦電波的傳遞，”研究作者之一多米尼克·杜蘭德(Dominique Durand)：“但從實際結果看，大腦可能利用這些電場進行交流，而不必借助突觸傳遞、間隙連接或擴散。”這項研究的內容發表在近期的《神經科學雜誌》(The Journal of Neuroscience)上。

計算機模擬以及實驗室中對小鼠海馬體(大腦中央與記憶和空間定位相關的區域)的檢測表明，這些電場開始於單個細胞或細胞群。盡管只具有低振幅，但這些電場已經足夠刺激鄰近的細胞活動起來，從而再刺激與之鄰近的細胞活動起來，如此這般，腦電波便能以大約每秒0.1米的速率進行傳遞。

通過對小鼠大腦海馬體中內生電場的阻斷，以及在計算機模擬和體外實驗中增加神經細胞之間的距離，研究者獲得了腦電波利用電場傳遞的速率。研究者稱，這些結果證實了腦電波的波傳機制，因為其活動與電場活動是一致的。

睡眠腦電波和θ腦電波——二者與睡眠期間記憶的形成有關——以及癲癇症腦電波都以大約1米每秒的速率傳遞。科學家希望了解新發現的電場在正常人和癲癇症患者大腦中是否發揮某種作用。如果真的如此，他們希望能確定這些電場所攜帶的信息。與此同時，杜蘭德的實驗室也在研究這些內生電場的確切來源。(任天)