神奇的一氧化氮:諾貝爾生理醫藥獎得主穆拉德教你多活30年
第二部分 「啟動」大腦
來源:網路轉載        作者:斐裡德‧穆拉德

美國威克森林大學醫學院的科學家們在網絡版的《神經生物學》(Neuroscience)上發表文章,聲稱他們發現人體中的一氧化氮能幫助人腦在早晨「啟動」,以使我們能夠處理視覺、聽覺、觸覺等感官信息。

該文章的第一作者,神經生物學和解剖學的助理教授戈德威(Godwin)博士說:「我們得到了關於我們大腦處理感官信息的新知識,這有助於我們更好地理解在精神分裂症、注意力不足症和癲癇中出現的問題。」

科學家們通過對雪貂的研究,開始理解一氧化氮這個小氣體分子在健康中的重要地位。藥物通過減緩陰莖中的一氧化氮的分解,從而增加了血液流量。心臟病藥物硝化甘油被身體轉化為一氧化氮,來增寬血管,減輕心絞痛。

在大腦中,白天腦幹會自然地向丘腦區域釋放少量一氧化氮,但是科學家們對它的用途瞭解很少。一氧化氮是在清醒或大腦被喚醒的狀態下被釋放的。通過運動研究,戈德威和他的同事們發現了一氧化氮的增加對從眼睛到大腦的感官信息流的驚奇作用。

戈德威說:「就像計算機在處理複雜應用前需要先啟動操作系統一樣,一氧化氮隨著大腦的醒來而被釋放,通過增強早期信息的處理來為複雜的大腦運轉打下基礎。」

從眼睛、皮膚、耳朵發出的感官信息首先到達丘腦。丘腦起著門禁的作用,它或者讓信息通過到達掌管思考的皮層,或者阻止信息通過。科學家們知道丘腦會給大腦皮層發送信息,但是不知道一氧化氮對於皮層反饋信息的影響。

戈德威說:「我們發現釋放到丘腦的一氧化氮增強了丘腦和皮層間的通訊。這是一個關於大腦通訊的全新知識。」

他解釋說,皮層從丘腦處得到的視覺信息是圖像的一小部分,好比一張照片中的一個像素。皮層然後建立起一個複雜的表述方法,反饋信息給丘腦來選擇完成圖像所需要的信息。而一氧化氮正是增強了這個反饋過程。

科學家們在研究時把丘腦的輸入信息隔絕為兩組,一組從眼睛輸入,另一組是皮層的反饋輸入。他們本來期望發現一氧化氮能夠增強從眼睛來的信號。但是相反的,他們發現一氧化氮減弱了眼睛的信號,而增強了從皮層傳來的反饋信號。看起來,這種小分子會讓皮層來盡可能地掌控從丘腦來的信息流量。我們其他的感官可能也是用同樣的方式運轉的。

這項結果向人們展示了大腦與自己通訊的方式,這個方式要比人們想像的更加有協作性和靈活性。一般人們都認為視覺信號是直接從眼睛到皮層的,現在大家知道了視覺和其他感官信息更像一個回路,它隨著大腦的清醒狀態不同,強度會有起有落。

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