心理学教授克雷格·费里斯(Craig Ferris),普拉夫恩·库尔卡尼(Praveen Kulkarni)及其团队监督了一只老鼠的发现,这种老鼠可以看到,听到,闻到和感觉像它的同龄人,即使它基本上没有大脑走动。图片来源:Ruby Wallau /东北大学
一天,克雷格·弗里斯(Craig Ferris)实验室的科学家正在扫描一只非常老的老鼠的大脑,发现他像其他老鼠一样可以看到,听到,闻到和感觉到,但是它基本上没有大脑走动,并且很可能自出生以来。
这只老鼠叫R222,确实有大脑。但是它的大脑在充满脑积水的情况下充满了液体,因此已经压缩和塌陷,并且通常在大脑中执行的许多功能已重新定位到未被液体吸收的区域。
这为东北大学心理学教授费里斯(Ferris)提供了工具,以研究即使在空间狭窄的情况下,大脑仍能保持强大的力量。他说,这甚至可能影响机器学习的永恒目标:您能做到多小却还能完成工作?
事实证明,它非常小,至少在R222的情况下如此,但是对空间的有效利用取决于大脑的重组能力。费里斯说,这种被称为神经可塑性的能力是一种广泛记录的现象,但是这种极端的例子很少见。
他说,在R222的情况下,视觉输入的处理“分布在大部分剩余的大脑上,而同一事物带有气味和触感”。最初扫描显示是一只无脑的老鼠,实际上是一只大脑被推开并像煎饼一样展平并继续工作的老鼠。
心理学教授克雷格·费里斯(Craig Ferris)指的是对正常老鼠的大脑进行扫描。相比之下,R222大脑的重要部分崩溃并重新定位,即使是训练有素的眼睛也无法遮盖主要的腺体和区域。图片来源:Ruby Wallau /东北大学
Ferris的实验室,即转化神经成像中心,最初从Alexion Pharmaceuticals获得了R222作为一组测试动物的一部分,用于衰老研究,而Ferris的团队与任何类似的项目一样,开始了这项研究:通过对动物进行初步扫描。在进行此操作时,Ferris的同事在计算机上标记了某些内容。费里斯说:“当我看着屏幕时,我所看到的基本上是一只没有大脑的老鼠。”
用弗里斯的话说,R222是“自然界的奇迹之一”,因为这样严重的畸形不太可能生存两年(就像生活70多年)。他说,鉴于此,“我们有这个独特的机会来尝试了解这种动物如何生存”,R222的行为基本上与其他大鼠一样,这一壮举更加令人印象深刻:对这种极端异常的成功适应表明该动物具有这种能力。自诞生起。
但是,首先,该团队必须测量R222实际上与该队列中的其他大鼠有多相似。为了评估记忆力,研究人员将每只动物放在一个有机玻璃盒子中,观察它对新空间及其内部物体的反应。然后,他们观察了老鼠在迷宫中导航的情况,以进一步显示记忆力以及空间学习技能,并测量了动物在平衡木上行走时的身体行为。
除了其中一项任务外,R222的执行情况与其他大鼠一样。
例外是正在探索一个新颖的环境-其他老鼠四处走动并对周围环境表现出兴趣,R222呆滞了。费里斯说,就其本身而言,后一种行为不会表明有什么令人失望的事情。这种探索失败在焦虑动物中很常见。因此,R222除了可能出现焦虑加剧之外,还可以正常运行,而且重要的是,看起来很正常。
在转化神经影像研究中心,研究人员研究了大脑在疾病中的作用。这包括老化,一旦团队收到R222,这一方面就变得尤为重要。图片来源:Ruby Wallau /东北大学
然而,看似像海马一样重要的大脑区域(处理记忆),却如此扭曲,以至于费里斯和他的团队甚至看不到它们。直到他们在大脑中追踪到化学物质之后,他们才能够验证确实是海马体是被挤压,移位的物体推向大脑后部的。
费里斯说:“脑干的下部使一切都塌陷了。” “这只动物与其他所有动物一样,一开始就完全不遵循进化赋予它的生命,以帮助其生存。”
对于老鼠来说,这就足够了。正如Ferris所说,“他们一生的大部分时间都是通过鼻子工作。” 但是人类也能以更少的脑力度过难关吗?
弗里斯说,这有可能。实际上,在Ferris和他的合著者在他们的研究中提到的一个案例中,一名神经科医生发现智商为126和大脑大部分为流动性的大脑并不是相互排斥的。
费里斯说:“ 我经常被踢出的一件事是,我们对大脑的高度组织以及这种大脑的复杂性感到骄傲。” “我们确实非常关注皮质,在这里您遇到了几乎可以消除皮质的大部分情况,而皮质并没有太大的区别。”
文章来源: https://twgreatdaily.com/zh-hans/Toz77G8B3uTiws8K48ra.html