一項最近的研究指出,腦容積較大的動物,比如人類,更容易患精神疾病,這是由于信號在腦部的傳遞距離相對較長。
打個比方,在容積較大的腦子里,信息需要越過一定數(shù)量的連接到達目的地,而在此過程中很多信號內(nèi)容易發(fā)生錯亂。
“可以想象,一個人的大腦中神經(jīng)遠程連接的嚴密程度較低,則此人更容易患神經(jīng)失聯(lián)的癥狀,比如過阿茲海默癥以及精神分裂癥”,來自法國里昂一大的研究者Henry Kennedy說道。
這項研究不僅告訴了我們?yōu)槭裁慈祟惢季窦膊〉娘L險遠高于小鼠、大鼠等其他物種,另外,這一結(jié)果還間接證實了不同物種間的大腦的通用結(jié)構(gòu)(即"指數(shù)距離公式"),盡管體型差異較大。
首先,作者們根據(jù)對猿猴進行追蹤試驗以及一些先進的網(wǎng)絡(luò)模擬理論,推測出該類物種的大腦中短程神經(jīng)元連接遠遠多于遠程連接。
這一結(jié)論也就意味著,大腦中兩個區(qū)域的距離越近,那它們之間的連接也就越多,而兩個區(qū)域的距離越遠,則連接數(shù)就越少(指數(shù)距離公式)。
通過在小鼠等不同物種上進行試驗,作者發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律普遍適用于各類物種的大腦,不管它們之間的體積差距有多大。
這一結(jié)果說明,在整個哺乳動物種群中,指數(shù)距離公式具有普世性的意義。而大腦容積較大的物種由于腦部遠程連接數(shù)很少,能夠保證其運轉(zhuǎn)的效率。
另一方面,既然我們?nèi)祟惖拇竽X是猿猴的5倍,那么我們的遠程連接就會變得更加脆弱。這一特征更容易引發(fā)信號失聯(lián)的狀況,他們認為這也許導(dǎo)致了阿茲海默癥等疾病的發(fā)生。
相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《PLOS biology》雜志上。作者們認為,理解大腦網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境是21世紀科學研究的重要課題之一,而哺乳動物的大腦結(jié)構(gòu)之精細,相當于及其精密的電子化設(shè)備。
他們希望這一結(jié)果以及后續(xù)的研究能夠幫助理解人類大腦的結(jié)構(gòu),并有助于治療神經(jīng)退行性疾病。