| 基因等于命中注定吗(二) |
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恰恰相反,另外一些实验表明,神经元具有极其灵活的适应能力。研究人员已经证实,从胎鼠视觉皮层(大脑处理视觉信息的区域)切下一小块组织,将其移植到身体皮层(控制身体感觉的皮层),那么新移植的组织则呈现新的区域的所有特征,变成了身体皮层的一部分。为了使上述争论得出结论,沃尔士博士和塞寇博士设计了一种极其复杂精细的技术手段。他们知道,大脑呈管状发育,管内先发育的细胞分裂后产生神经元,这些后代沿着纤维网向四处迁移,“就像车轮上的辐条一样。”沃尔士博士说。
但是先驱细胞,或者称为神经元母细胞,却留在管内不动,而是源源不断地产生子女使大脑变得丰满。于是,这两位研究人员决定尝试着把不同的母细胞做不同的标记,使得它们的子女也带有特殊的标记,这样无论游动到哪里都可以识别出来。
这两位科学家从100多种病毒着手,打算让它们留下日后容易辨认的踪迹。他们把妊娠15天的大鼠麻醉,趁其体内胎鼠大脑正处于发育期,向胎鼠脑神经管深处注入了病毒,感染了一些先驱神经元。
由于注射的病毒种类繁多,所以情况很可能是,每一个神经元都染上一种独特的病毒,都能显示出与众不同的分子特征。
手术对胎鼠未造成什么影响,因此它们发育正常,大鼠的分娩也顺利。
大约过了一个星期,他们把胎鼠的大脑摘除,分离开皮层组织。通过聚合连锁反应技术,他们可以区分开每个神经元中的病毒标签。看到的细胞排列令他们大吃一惊。由不同母细胞分裂出来的子细胞,并排坐落在一个皮层区域,而同一个母细胞分裂出来的子女,却已经游离到不同的区域,在不同的功能区域安家落户。
根据神经元相对随意而广泛的分布特征,研究人员得出的结论是,细胞可能不是严格遵照写入DNA中的父辈指令。相反,当它们抵达目的地时,受到其他细胞构件,即长长的羽毛般的纤维--轴突的欢迎。轴突把神经元连接起来,并指示它们从事哪种职业。
沃尔士博士说:“大脑不同部位的轴突迎接迁移过来的神经元,并给它们分配确切的任务。有些轴突是传递视觉信息的,有些是传递感觉信息的。”
例如,在视觉皮层,轴突可能从视觉神经区向脑后延伸,把视觉信号脉冲向内部转播,从而影响了周围的神经元。
“大脑的发育或是符合英国方案,即命运是由祖先决定的,或是符合美国方案,即命运是由周围环境决定的。”沃尔士博士说,他在此引用的是英国遗传学家悉尼·布莱纳的观点。“皮层的发育似乎是非常接近美国的方案。”
这两位研究人员承认,他们的成果与其说解决了一些问题,不如说引发的问题更多,而且在某种意义上说,其结果是否定性的:即该实验从否定角度对皮层神经元加以描述,如神经元不是按照预定的基因指令行事;几乎可以肯定,它们不能给我们提供哺乳动物大脑的组织原则,等等。另有一些研究人员正努力探索人类大脑里的总纲要究竟是什么。假如说,皮层神经元是按照早一步就位的轴突的指令开展工作的,那么又是什么给轴突下指示?是什么告诉轴突应该帮助大脑去看、去分裂出来的子细胞,并排坐落在一个皮层区域,而同一个母细胞分裂出来的子女,却已经游离到不同的区域,在不同的功能区域安家落户。 |
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