華盛頓大學(xué)圣·路易斯醫(yī)學(xué)院科學(xué)家開發(fā)出一種迅速探測腦中髓磷脂含量的新方法，可用于繪制腦細(xì)胞的髓鞘分布圖，而此前要分析髓鞘分布只能通過解剖。新方法有助于繪制更準(zhǔn)確全面的腦線路圖，增進(jìn)入們對(duì)大腦工作原理的理解，并有助于開發(fā)診斷和治療腦疾病的方法。相關(guān)研究發(fā)表在近日出版的《神經(jīng)科學(xué)》雜志上。

    該研究是人腦連接組項(xiàng)目（Human Connectome Project）的一部分，目標(biāo)是用5年時(shí)間繪制出人腦線路圖。對(duì)于科學(xué)家來說，探測大腦的結(jié)構(gòu)和功能，就像探險(xiǎn)家來到外星球，任何標(biāo)志物如山脈、河流、森林都有助于摸清當(dāng)?shù)厍闆r。要繪制出完整的大腦結(jié)構(gòu)路線圖，不能錯(cuò)過任何標(biāo)志。

    髓磷脂含量分布是表示神經(jīng)元分支和信息傳遞速度的重要指標(biāo)。髓鞘是包在神經(jīng)元分支外面的白色膜層，成分是髓磷脂。神經(jīng)元分支也叫神經(jīng)突，包括軸突、樹突、突觸等，許多分支被髓鞘包裹，有髓鞘包裹的分支其信號(hào)傳遞更快，可達(dá)到100米/秒。

    以前研究髓鞘分布細(xì)微差異的唯一途徑是尸體解剖，將大腦取出切片，然后對(duì)髓磷脂染色分析。新方法將當(dāng)前的兩種磁共振成像（MRI）掃描技術(shù)結(jié)合起來，利用掃描數(shù)據(jù)來繪制腦中的髓磷脂分布圖，用不同顏色代表髓鞘分布密度水平，如紅色和黃色表示髓磷脂含量高的區(qū)域，藍(lán)色、紫色和黑色表示含量水平較低，定位更加精確迅速，通過MRI掃描10分鐘內(nèi)就能得到數(shù)據(jù)。

    “大腦約有900億個(gè)神經(jīng)元，而神經(jīng)元之間傳輸信息的各級(jí)分支多達(dá)150萬億。”華盛頓大學(xué)解剖與神經(jīng)生物學(xué)院的大衛(wèi)·萬·艾森說，“新方法對(duì)于理解這一復(fù)雜器官非常有用，髓磷脂地圖會(huì)有助于人們進(jìn)一步理解大腦終端是怎樣跟其他部位聯(lián)系的。”

    “人們普遍認(rèn)為，腦皮層都是由完全一樣的信息處理器組成，”萬·艾森說，“但根據(jù)我們繪制的圖像，表明各個(gè)腦區(qū)明顯不同。”

    研究小組發(fā)現(xiàn)，髓磷脂密度水平最高的腦區(qū)，與眼睛等五種感官信息處理初期以及運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)聯(lián)，大量神經(jīng)元擁擠在這些區(qū)域，但它們之間的連接卻更簡單?？茖W(xué)家推測，這些腦區(qū)主要是通過“并行處理”的方式來處理信息，即每個(gè)細(xì)胞不是獨(dú)立地解決一個(gè)復(fù)雜問題，而是分成不同的工作組，同時(shí)處理問題的不同部分。髓磷脂密度更低的地方包括那些與語言能力、思考能力和使用工具能力相關(guān)的區(qū)域，這些區(qū)域的腦細(xì)胞密度較低，每個(gè)細(xì)胞都比較大，與周邊細(xì)胞之間的連接也更復(fù)雜。

    萬·艾森還指出，新方法能讓參與“人腦連接組計(jì)劃”的各個(gè)小組普遍掌握，快速繪制髓鞘分布圖。利用這種髓鞘分布制圖技術(shù)和其他各種分析技術(shù)，項(xiàng)目組成員能更快獲得數(shù)據(jù)，完成全部人腦圖譜的制作。