大脑白质的作用是什么?
人体的大脑是高度复杂的系统,它需要处理和记忆从周围环境获得的信息并控制身体执行各种功能。这个复杂的信息处理过程发生在两个主要结构中:一个是在头脑中的神经细胞群,称为脑(brain);另一个是在每个脑细胞中形成的大量突起,称白质(White Matter)。这些突起的集合构成了所谓的“大脑高速公路”,信息在此运行并在脑的各个部分之间交换意见。
与大脑的其他部位相比,大脑的白色区域相对无弹性。大脑的白质包含一种特殊的蛋白质,称为髓磷脂,可以保护神经元并帮助其有效工作。 尽管大脑有数百亿个神经元,但只有大约10%的神经元属于“感觉”神经元,它们将来自眼睛、耳朵、鼻子和皮肤的输入传递到大脑。剩下的大部分神经元属于“运动”神经元,它们产生脉冲来支配肌肉并使它们移动或保持不动。最后,大约有20%的神经元涉及“认知”过程,如记忆和学习。 大多数研究表明不同类型的神经元如何相互沟通,以及它们如何在大脑中分布,但是对于不同种类和不同分布的神经元如何执行特定任务的研究却很少。例如,虽然大多数研究都观察了大脑皮层如何影响行为,但是很少有研究分析大脑皮层是如何区分不同种类的感官输入,以及如何调整这些输入以产生正确的行为的。 由于大脑是一个不可侵入的结构,很难直接评估单个神经元及其功能。研究人员不得不开发间接的方法来调查大脑的工作方式。
目前,研究大脑最广泛使用的技术是使用神经化学药物来刺激或者阻断特定的神经元通道。一旦给定了神经传导物质的化学分子,就可以通过血液供应送到整个大脑,从而测试这些物质对哪些区域有影响。另一种方法是对动物进行全身麻醉,然后检测大脑中的电活动,这提供了有关神经元通讯和整体大脑活动的信息。
然而,这些技术的应用受到了严格限制,因为它们只能测量单个因素(例如药物响应)或在封闭系统中的电活动。最近,利用核磁共振成像,人们能够直接测量全脑的电活动,但这只能提供局部的大脑信息。这种技术只能在成熟的人类大脑中运作。