Cnbeta 05月30日 14:02
人脑巨大存储容量的秘密:被忽视90%的细胞才是关键"
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麻省理工学院的最新研究揭示,大脑中的星形胶质细胞可能在记忆存储中发挥关键作用,突破了传统神经元理论的局限。星形胶质细胞拥有大量突起,与数百万神经元连接,过去被认为仅起支持作用。然而,研究表明,当星形胶质细胞与神经元的连接受损时,记忆功能也会受损。这些细胞通过钙离子波动与其他细胞通信,并释放神经调质影响突触活动。新的模型认为,星形胶质细胞通过其复杂的突起网络,增强大脑的信息存储能力,实现更高效的“密集关联记忆”,大幅提升信息编码能力。这项研究挑战了传统神经科学认知,也为脑科学与人工智能的交叉研究开辟了新方向。

🧠星形胶质细胞并非仅起支持作用,而是通过与神经元的连接,对记忆功能产生重要影响。研究发现,连接受损会导致记忆功能受损。

💡星形胶质细胞通过钙离子波动进行细胞间通信,并释放神经调质,进而影响突触活动。这种通信方式为大脑的信息处理提供了新的维度。

🔗星形胶质细胞的复杂突起网络,可能增强大脑的信息存储能力,实现更高效的“密集关联记忆”。每个突起可视为独立计算单元,通过钙信号动态变化编码记忆信息,再反馈给神经元。

🔬麻省理工学院的研究团队提出新模型,认为星形胶质细胞的介入,突破了传统神经网络模型(如霍普菲尔德网络)的存储容量限制,使得神经元-星形胶质细胞网络的记忆容量可能仅受其物理规模限制。

人脑拥有约860亿个神经元,它们通过电信号传递信息,支持记忆存储和神经指令传递。然而,美国麻省理工学院的最新研究表明,另一种长期被忽视的细胞——星形胶质细胞,可能在记忆存储中发挥关键作用,帮助解释大脑远超理论预期的存储能力。

大脑中存在着数十亿个星形胶质细胞,它具有大量细长突起,能与数百万神经元形成连接。过去认为它们仅起支持作用,如清理神经代谢废物、提供营养和调节血流。但近年研究发现,当星形胶质细胞与神经元的连接被破坏时,记忆功能会受损。这些细胞虽不能像神经元那样产生电信号,但能通过钙离子波动与其他细胞通信,并释放神经调质影响突触活动。

麻省理工学院的研究团队提出新模型,认为星形胶质细胞可能通过其复杂的突起网络,增强大脑的信息存储能力。传统神经网络模型(如霍普菲尔德网络)的存储容量有限,而星形胶质细胞的介入可能实现更高效的“密集关联记忆”——即多个神经元通过星形胶质细胞间接耦合,大幅提升信息编码能力。

该模型将星形胶质细胞的每个突起视为独立计算单元,其钙信号动态变化可编码记忆信息,再通过神经调质反馈给神经元。这种结构不仅极大扩展存储容量,还具备高能效特性。加拿 大多伦多大学的研究者评价称,这一理论意味着神经元-星形胶质细胞网络的记忆容量可能仅受其物理规模限制。

这项研究不仅挑战了传统神经科学认知,也为脑科学与人工智能的交叉研究开辟了新方向。

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