突破認知,！人腦與電腦驚人般相似，這個蛋白讓神經(jīng)細胞使用二進制存貯信息,！

laozhuangstar 2021-03-07

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大腦是人體最神奇的器官之一,。

思維、記憶的產(chǎn)生一直以來都是神經(jīng)科學研究的重要方向,，隨著科學的發(fā)展,，人們對大腦的認識也逐漸清晰。

據(jù)悉,，人腦的感知和產(chǎn)生思維的能力極為驚人,，記憶能力龐大，預(yù)計可以儲存 2,500,000 千兆的信息,。

同時人腦的信息處理能力更是媲美超級計算機,，它每秒都以比計算機更快的速度處理大量信息，可達每秒高達 10 到 16 次冪,。

然而,，這一切的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？很多時候研究更多的集中在神經(jīng)回路上,，具體到大腦是如何承載這些信息,、執(zhí)行這些能力的在很大程度上仍是未知。

2021 年 2 月 25 日,，來自英國肯特大學的 Benjamin T. Goult 在開放獲取期刊系列 Frontiers 旗下 Frontiers in Molecular Neuroscience（Front. Mol. Neurosci.）雜志在線發(fā)表了題為 The Mechanical Basis of Memory – the MeshCODE Theory 的觀點文章（HYPOTHESIS AND THEORY ARTICLE）,。

圖片來源：Frontiers 網(wǎng)站截圖

Dr. Goult 以綜述觀點的形式提出了所謂的 MeshCOD 理論（meshwork of switches that together form a code），即開關(guān)網(wǎng)絡(luò)代碼理論,，這是一種理解大腦和記憶功能的革命性新理論,。這一發(fā)現(xiàn)可能引起對大腦功能和治療阿爾茨海默癥等腦部疾病認識的革命。

在 Frontiers in Molecular Neuroscience 雜志發(fā)表的論文中,，肯特生物科學學院的 Dr. Goult 的理論將大腦視為一臺機超級計算機,，而神經(jīng)元細胞則像機械計算機一樣,，通過運行復雜的二進制代碼來工作。

圖片來源：Frontiers

這篇綜述觀點文章為了闡明自己的見解,，洋洋灑灑 18 頁,，7 大假設(shè)，更是旁征博引 143 篇研究文獻資料,，還是非常值得一讀的,！

Dr. Goult 的假說描述了這個巨大的記憶分子網(wǎng)絡(luò)是如何像開關(guān)一樣運行在大腦的每一個突觸上，用一個復雜的二進制代碼來進行信息存儲,。這個學說確定了大腦中數(shù)據(jù)存儲的物理位置,，并表明記憶是以突觸支架中分子的形態(tài)「書寫」的。

圖片來源：Frontiers

記憶分子 Talin 蛋白,，及其二進制數(shù)據(jù)流

該理論是基于 Talin 蛋白質(zhì)分子的發(fā)現(xiàn),。這種蛋白質(zhì)分子含有「開關(guān)」（switch-like）結(jié)構(gòu)域，這種結(jié)構(gòu)域會隨著細胞機械壓力的變化而改變形狀,。

這些開關(guān)有兩種穩(wěn)定狀態(tài)（0 和 1）,，這種存儲在每個分子中的二進制信息模式依賴于之前的輸入，類似于計算機中的歷史記錄功能,。以這種二進制格式存儲的信息可以通過細胞骨架產(chǎn)生的機械力的微小變化來更新,。

在大腦中，數(shù)萬億個神經(jīng)元之間的電化學信號發(fā)生在突觸上,，每個突觸都含有一個 Talin 分子的支架,。假定這種存在是結(jié)構(gòu)性的，那么這項研究表明 Talin 蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實際上代表了一個二進制開關(guān)陣列,，具有存儲信息和編碼記憶的潛力,。