大腦管理神經(jīng)元就像空中交通管制員管理飛機運動一樣

空中交通管制員實時監(jiān)控數(shù)千架航班飛往目的地的動向——考慮到所用飛機的類型和所運載的貨物。同樣，為了正確協(xié)調(diào)進港和離港，必須不斷調(diào)整飛機速度。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)十億個神經(jīng)元之間傳遞的不間斷信號流量，并不斷協(xié)調(diào)它們的步伐。

大腦是如何做到這一點的?

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，有時距離很近，有時距離很遠：這就是分布式計算的原理。

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)細胞的特殊細胞通過用一種稱為髓磷脂的物質(zhì)包裹軸突來充當控制器。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)元的電信號在不減慢或失去強度的情況下長距離傳播。然而，髓磷脂也為信息通過白質(zhì)提供了一個優(yōu)勢：它允許信號準時到達，既不過早也不太晚。

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，近年來發(fā)表的研究表明，白質(zhì)不僅在發(fā)育過程中發(fā)生變化，而且在以后也會發(fā)生適應(yīng)性變化，例如在學(xué)習(xí)過程中。

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