14 張科學圖片證明大腦比天空還廣闊

看了這些圖，深感此言不虛。

1. 你的大腦裝滿了幾十億個相互溝通的神經元。

在某些方面，我們大腦中的神經元迴路和用於製作電腦的電路並沒什麼不同。這張圖片展示了用於理解大腦的一個小區域如何處理信息的數學方法。這種大腦迴路的數學模型可以用來預測在大腦功能失調時，神經元間的聯絡將怎麼變化。

2. 神經元從中心細胞體延伸進散布在樹突棘的樹突。

這些樹突棘是細胞從其他神經元接受絕大部分信息的地方。之後，細胞會整合它收到的幾千種「聲音」，並且決定它需要把哪些信息發送給成百上千個細胞。

3. 需要長距離輸送時，信息會穿過名叫軸突的神經纖維。

軸突是神經元用來傳輸信息的纜索，通常用於穿越長而曲折的線路。在這張成長中大腦的照片里，來自丘腦的軸突（紅色）穿行在大腦的另一部分（綠色），而綠色部分指引它們達到貼近大腦表皮的目的地（藍色）。

4. 這些神經纖維被包裹在名叫髓鞘的隔絕外界的脂肪物質中。

為使大腦正常工作，大腦細胞間的導電連接必須穩定快速。脂肪物質髓鞘幫助信息更快速地穿過軸突。這張照片顯示軸突上的髓鞘正把關於觸覺的信息帶入大腦。失去髓鞘時，神經元也失去了高效溝通的能力。這種情況會發生在幾種神經性疾病中，如多發性硬化症(MS)。

5. 神經元間的連接處叫做突觸。

突觸連接軸突和樹突，起初是用電子顯微鏡對它們進行觀察。許多照片——比如上圖——證明神經元跨過斷口（叫做突觸間隙）交流，而非直接連在一起。突觸數量或形狀的改變可導致眾多神經失調性疾病，並最終改變神經元處理信息的方式。軸突以黃色顯示，樹突棘以粉色顯示。

6. 大腦皮層里，你的神經膠質細胞的數量是神經元的四倍。

大腦有兩大類細胞，神經元和神經膠質細胞。「神經膠質細胞」來自希臘單詞的「黏膠」，它們最初被認為是神經元的支持細胞。但我們現在知道它們對於許多大腦功能是至關重要的。這張圖片顯示了人類的兩種大腦神經膠質細胞，星形膠質細胞（綠色）和少突細胞（白色）。

7. 大腦的左右兩半球相互交流。

它們通過一大束名叫胼胝體的纖維做到這點。這張照片的每一半分別展示兩隻老鼠的一個腦半球。胼胝體以橙色顯示。左邊的腦半球顯示在一隻正常老鼠里胼胝體如何跨越至另一個半球。而右邊腦半球的主人（主鼠）的胼胝體旋轉自己，使兩個腦半球無法互相溝通。這隻老鼠缺乏一種基因，而此種基因的缺少和重度自閉症相關聯。

8. 一個新生兒大腦（左）和一個 75 歲成人大腦的「接線」。

彩色線條代表形成人類「神經網路」基礎的大腦連線。

9. 核磁共振成像可以顯示我們做不同事情時，大腦的哪一部分是「活躍」的。

這張照片顯示科學家從一位脆性 X 綜合症（最常見的遺傳型自閉症）患者的核磁共振圖像得到的數據。彩色區域顯示當看到一張恐怖的臉時大腦的活躍區域。

10. 你的大腦中有些細胞可以定位你在空間中的位置。

這組「熱點圖」顯示當有人探索一個圓形房間時，我們大腦哪部分的神經元會變活躍。

11. 你的海馬體幫你掌握方向。

你有兩個海馬體，大腦兩邊各有一個。海馬體中有些細胞只有當你處於房間里特定位置時才發生腦電活動。這些細胞叫做「定位細胞」，它們幫你在所處環境中掌握方向並記住地形。在這張圖裡，神經元是綠色的部分，從大腦另一區域向它們傳輸信息的軸突則為紅色。

12. 來自大腦中個體神經元的的電信號看起來是這樣的。

每條曲線都代表大腦中處理感覺信息的一個個體神經元發出的電信號。

13. 自閉症在男性中更普遍，因為男性只有一個 X 染色體。

這一性別偏差的起因是 X 染色體上基因的破壞。男性有一個 X 染色體和一個 Y 染色體，而女性有兩個 X 染色體（分別來自父親和母親）。

14. 有些動物可以再生中樞神經系統。

不同於人類，有些動物擁有受到損壞後可以再生的中樞神經系統。這張照片顯示了一隻斑馬魚正在再生的脊髓。科學家在研究斑馬魚是如何做到這點的，並且希望有一天我們也可以用這種方法再生中樞神經系統。

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