空中交通管制員實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)千架航班飛往目的地的動(dòng)向——考慮到所用飛機(jī)的類型和所運(yùn)載的貨物。同樣，為了正確協(xié)調(diào)進(jìn)港和離港，必須不斷調(diào)整飛機(jī)速度。如果沒有這種遵守明確航行規(guī)則的持續(xù)控制，混亂就會(huì)侵入領(lǐng)空。
我在神經(jīng)生理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)方面的研究向我展示了大腦是一個(gè)豐富而復(fù)雜的生物系統(tǒng)。每一天，它都面臨著與空中交通管制員相同但規(guī)模完全不同的情況：它必須管理在數(shù)十億個(gè)神經(jīng)元之間傳遞的不間斷信號(hào)流量，并不斷協(xié)調(diào)它們的步伐。
大腦是如何做到這一點(diǎn)的?
我們大腦的大部分體積都被稱為軸突的導(dǎo)線占據(jù)，它們形成了一個(gè)稱為白質(zhì)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。就像連接世界各地城市的迷宮一樣，白質(zhì)管理著神經(jīng)元群處理信息的各個(gè)區(qū)域之間的通信和協(xié)調(diào)。這些區(qū)域位于大腦的不同部位，有時(shí)距離很近，有時(shí)距離很遠(yuǎn)：這就是分布式計(jì)算的原理。
越快越好!
大腦中流量的控制至關(guān)重要——信息在大腦中傳播的速度越快，大腦不同區(qū)域的合作效率就越高，從而使記憶和認(rèn)知的其他方面發(fā)揮正常作用。
為了維持這種持續(xù)不斷的交通，稱為少突膠質(zhì)細(xì)胞的特殊細(xì)胞通過(guò)用一種稱為髓磷脂的物質(zhì)包裹軸突來(lái)充當(dāng)控制器。這種髓磷脂是一種脂質(zhì)(或脂肪)絕緣體，具有典型的淺色，因此得名“白質(zhì)”。它允許神經(jīng)元的電信號(hào)在不減慢或失去強(qiáng)度的情況下長(zhǎng)距離傳播。然而，髓磷脂也為信息通過(guò)白質(zhì)提供了一個(gè)優(yōu)勢(shì)：它允許信號(hào)準(zhǔn)時(shí)到達(dá)，既不過(guò)早也不太晚。
今天我們知道，由于其可塑性，大腦的地理分布在不斷變化。然而，近年來(lái)發(fā)表的研究表明，白質(zhì)不僅在發(fā)育過(guò)程中發(fā)生變化，而且在以后也會(huì)發(fā)生適應(yīng)性變化，例如在學(xué)習(xí)過(guò)程中。
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