新研究：大脑形状很重要！可能比神经元线路对大脑活动影响更大

关于人类大脑，许多问题仍然是谜。

科学家们早前推测，人们的思想、感觉和行为是数十亿个相互连接的神经元相互传递信号的结果，从而实现了大脑区域之间的通信。但5月31日发表在科学期刊《自然》上的一项研究，对这一观点提出了挑战。

这项最新的研究认为，大脑的形状——其大小、曲线和凹槽——可能比神经元之间的连接和信号更能影响人的思维、感觉和行为。

↑研究人员查看核磁共振成像扫描

通过1万张大脑图获得发现，“挑战主流观点”

大脑形状比神经元线路对大脑活动影响更大——澳大利亚的一个研究小组在对255人的大脑进行核磁共振成像扫描后得出了这一结论。该小组组织了1000多次实验，参与者在实验中会完成同时敲击手指、回忆一系列图像等任务。在此基础上，该小组通过核磁共振扫描，检查了10000张不同的大脑活动图，以进一步评估大脑形状的作用。

接下来，他们创建了一个计算机模型，来模拟大脑的大小和形状如何影响电活动波，也就是众所周知的脑电波。他们将该模型与以前的大脑活动模型进行了比较——以前的模型将神经元连接作为大脑功能驱动因素。比较结果表明，新模型更准确。

该研究5月31日发表在科学期刊《自然》上。

“我们的发现挑战了主流观点，辨认出几何在塑造功能方面的作用，这在以前未被重视。”作者在论文中总结道，“具体来说，我们表明（大脑）皮层和皮层下的活动可以被精确地理解为大脑几何学的基本共振模式（即形状）的激发，而不是传统假设的复杂区域间连接模式。”

↑詹姆斯·庞

该研究的主要作者、澳大利亚莫纳什大学的研究员詹姆斯·庞借用一个比喻描述大脑形状的重要性：鹅卵石在池塘中产生涟漪，而池塘的大小和形状有助于确定这些涟漪的性质。

引发质疑，“大多数研究人员仍赞同经典假设”

但并非所有科学家都相信这项新研究的结论。

美国华盛顿大学圣路易斯分校的神经科学教授大卫·范·埃森说，大多数研究人员仍然赞同经典假设：大脑中近1000亿个神经元或每个神经细胞都有一个轴突，它的功能就像一根电线，将信息传递给其他神经元，从而使大脑活动。“最基本的假设是，大脑的线路是理解大脑如何运作的核心。”

他表示，这项研究需要经过重复性验证，“评估它是否经得起时间的考验。”

他提出了两点质疑。一是研究人员的模型是基于参与者大脑形状的平均值，这种方法没有考虑个体差异。二是目前的核磁共振成像技术并不能完整、准确地捕捉大脑线路的性质。“还有很多问题需要未来的研究来解决。”

作者“有信心”：有助于研究抑郁症等疾病

该研究的主要作者詹姆斯·庞解释说，他的研究并没有低估神经元之间交流的重要性。相反，这一研究强调大脑的几何形状在大脑功能中发挥着更重要的作用。“这项工作显示的是形状有更大的影响，但并不是说连通性不重要。”

他还指出，大脑形状比大脑线路更容易测量，因此密切关注大脑的大小或曲线可以为研究开辟新路径，可能有助于研究与精神分裂症或抑郁症等疾病相关的大脑活动模式。

詹姆斯·庞说，他的研究还不是决定性的，但在他看来，这项新研究“加强了理论”：大脑形状比神经元线路对大脑活动影响更大。“我们非常有信心，（大脑形状的）影响力确实存在。”

红星新闻记者 邓纾怡

责编 任志江 编辑 张寻

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