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彻底颠覆神经科学?神经信号可能不是电信号,而是机械波?

发布时间:2018-09-15 10:34| 位朋友查看

简介:……

曾在哥本哈根托马斯亨伯格尼尔斯默想任务试验室任务,玻尔(托马斯) 海姆堡),他是默想量子力学和生物物质的学的物质的学家。。依然,他想颠复大量鼓起勇气技术教科书的情节。。Henberg的判定,鼓起勇气元中间经过相像性地声波的机械波显示:清晰地揭示,电脉冲全然这一指引航线的附属物质。。倘若亨利学说被证明,这将从根本上重写生物。。全球技术五每月一次前盖总计,告知人性这时难以置信的的默想。。

技术家不克不及自拔

多年以来,技术家们一向触球相识的人鼓起勇气激动。。它只继续了使闪光。,你踩到钉住了。,你的大脑接纳痛心臂板信号任命。,不到一秒钟。。臂板信号任命沿鼓起勇气似丝的转乘的枯萎:枯萎很可能性是 30 米/秒。

20 世纪 50 年头前后,默想人员急于承受了测潜在偏航的技术。。他们发现物,当臂板信号任命经过鼓起勇气时,它经过电极。,膜电位在几手写本内急剧变换。。1952 年,两位英国技术家Alan Hodgkin(艾伦) 霍奇金)与Andrew Hexley(安得烈) 赫胥黎),当鼓起勇气元激动时,钠水合氢从斗篷流入斗篷。;当时的,钾水合氢也从斗篷程序方向斗篷。,回复经常地的膜电位。他们养育 Hodgkin-Huxley 该金属钱币者已产生同属一体时期的鼓起勇气技术的基石。。

霍奇金和赫胥黎在 1963 他在2000流传诺贝尔奖。,但其正中鹄的一教派技术家仍在找寻不在的试验气象。。但在过来,这些技术家被以为是失常的的。,未被负责手柄。

声明昌盛默想院(声明) Institutes of Health,NIH)的鼓起勇气生物家田崎略(Ichiji Taski)执意其中经过。。田崎略 1938 他在日本庆应综合性大学流传博士学位。,1951 赴美游览,然后宁愿。 NIH 。田崎因发现物动作电位在郎飞氏结(鼓起勇气似丝的上未被隔离性的髓鞘捆的部位)上的跳跃播送而出名于鼓起勇气技术界,但他内幕的 1979 2006,对惯例试验养育了挑动。:蟹腿剖析,表露鼓起勇气,当时的应用显微镜不寒而栗地在下面性伙伴了一细末闪烁的铂片,当时的用激光束擦皮鞋铂板。。经过测激光折射角,他可以检测动作电位什么时分经过。,鼓起勇气束宽度会有细微变换吗?。他和当初的博士后默想员Iwasa Kunihiko(Kunihiko) Iwasa)做了数百次测。。七天后,创纪录的显示得很透明。,当动作电位经过时,鼓起勇气束稍为变宽和紧缩制紧缩。,整个指引航线只几手写本。。

轻蔑的拒绝或不告知已收到形态损伤余地很小。,斗篷的在表面工作只会发酵。 7 十亿分经过公尺,但这时气象和经过的电臂板信号任命的节奏在地上的爬,多年以来证明了田琦的猜度。:霍奇金和赫胥黎养育的学说不稳定的是严格的。。

田崎以为,鼓起勇气臂板信号任命不只仅是电臂板信号任命。,它同一一体机械臂板信号任命。。倘若只电极被用来测鼓起勇气细胞,人性一定相左很多要紧的教训。。

在找寻泄露秘密的的指引航线中,塔扎基逐步偏航了一般的高等教育的主流。。另一边电阻丝使他的地步更烦恼。。出生于日本的他英语没流利。你需求事前实现很多教训。,人性可以和他举行深化的会话。。” NIH 鼓起勇气技术首脑、更相识的人田迟 20 年度粹刻Peter Bassey(彼得) Basser)导论,“并且我实现很多人觉得他的见地先前不如年轻时这么深入了。”在另一方面,轻蔑的拒绝或不告知已收到田崎和很多找来的技术家举行过提携,他本人并没培育能争吵他的衣钵的子弟。。

在 1997 岁正中鹄的一次 NIH 重组中,Tazaki关上了试验室。,搬到了巴塞罗那试验室定位的一体小间隔。。他一周任务七天。,直到 90 年过半百。2008 年 12 一体月的总有一天,他走在他家在附近。,陡起地得到中和,头掉在地上的。。一体星期后,他逝世了。,享年 98 岁。

当时的,Tazaki的生产先前从人性的视野中驱除了。。麻州综合性大学,Amherst,美国(综合性大学) of Massachusetts 阿姆鲨鱼肉特,生物物质的学家Adrian Pasigin(阿德里安) Parsegian)从 1967 年到 2009 这岁先前过来了。 NIH 任务,他说,我不以为某个体疑问这些气象的在。,由于田琦在试验室十分受人以为。。唯一的Tazaki的发现物并批判鼓起勇气臂板信号任命的实质。,更多全然电臂板信号任命的意外水果。。真正的技术成绩还没处理。,Pasai在吉安说,完整俱的事物事物的一面先前进入教科书。,而另一方则别的。。”

鼓起勇气臂板信号任命事实上是机械波?

上世纪 80 年头中期,Henberg在Max P生物物质的默想任务试验室攻读博士学位。,就是在哪一些时分,他接头到了Tazaki的生产。。他马上对这时成绩入迷了。,日日夜夜阅读图书出租处里的古人文学生产。。Hotan的学说是多种多样的的。,Henberg找到了另类的解说试验气象的方式。。他以为,机械波、光学美质变换和即食的发热量出于脂质的鼓起勇气斗篷,而批判斗篷追赶入洞穴的胚乳质与糖类推丝的。

Thomas Henberg(托马斯) 海姆堡) 图片起点:Niels Bohr 一般的高等教育

Henberg毫不迟疑开端了本人的试验——紧缩人工水果。,默想了它们对机械冲击波的回报或回复。。他的默想取等等其正中鹄的一教派得意地发现物。:构成斗篷的脂质分子通常可以滂沱。,具有随机向性运动。,唯一的容易地找头阶段(从一体pH找头塞满的指引航线)。。只需柔软地挤压斗篷那就够了。,脂质分子会毫不迟疑装配成殿下下订单的气体叫卖。。

Henberg从这些试验中推断出版。,鼓起勇气激动是沿鼓起勇气细胞ME传布的机械冲击波。。当激波传布时,液膜膜分子被挤出。,在相变指引航线中发布的新闻出小量的热量。,它就像水金属钱币的冰。。当时的,当冲击波经过时,斗篷将再次归来气体。,吸取热量。,整个指引航线需求几手写本。。即食的相变使斗篷稍宽。,不下于Yasai和YASO在铂板上激光擦皮鞋所观察到的同上。。

在教科书中,斗篷通常被描画成一体薄的隔离层。。但现时,物质的学家开端对某人找岔子,斗篷具有惊人的的特点。。它属于一类高等的压电的塞满的塞满。,压电的塞满,机械能和电能可以互相转变。。石英表的物质的规律执意以此为根底的。。这意义,斗篷上的压脉冲同一对读者着机械波,而机械波也可能性以压脉冲的产生呈现。

Henberg先前的默想发现物了这一学说的试验泄露秘密的。。2009 年,他眼前在多特蒙德技术综合性大学任务(技术) University of 多特蒙德生物生物家Matthias Schneider(马蒂亚斯) Schneider),对拟态斗篷使受压脉冲可以打击机械波。他的脉搏长处与鼓起勇气细胞相像性。,冲击波的枯萎:枯萎大概为 50 米/秒,鼓起勇气臂板信号任命在躯的传布枯萎:枯萎险乎是SA的枯萎:枯萎。。2012 年,Schneider证明,机械波和压脉冲是在膜上传布的完整俱的事物体波的多种多样的教派。

但Schneider最要紧的发现物是 2014 年。鼓起勇气激动的一体坩埚特点是整个或没。。倘若鼓起勇气细胞承受小于假定按物价指数变动工资的的使愤怒,,它无力的产生任何一个反馈。。只当输出十足强时。,细胞会放电。。Schneider发现物,拟态斗篷在表面工作的电-机械波同一同一“全或无”的。斗篷受到十足的压力进入液晶吗?,如同是确定电-机械波大概产生的电阻丝。只在这种情况下。,Schneider说,你可以记载鼓起勇气激动。。

厌烦争议

Henberg把他的学说命名为孤波学说(孤子)。 theory,孤波是指在传布指引航线中雇用数字的波。,但到眼前为止,生物的姿态让他登记下陷的。。他的学说高音部宣布。 2005 美国声明技术院处理(摘) of the National Academy of Sciences,PNAS),轻蔑的拒绝或不告知已收到该发表正式声明在一般的高等教育名气。,但从当时的起,他的批判就没终止过。。

加拿大渥太华养老院默想任务试验室(渥太华) Hospital Research Institute)先前归休的著名鼓起勇气生物家凯瑟琳·莫里斯(Catherine Morris)是疑问论者经过。,她告知我,Henberg的默想象征,人性以为他容易地进入另一边军事]野战的。,一体重新调整对立面失常的胚胎的物质的学家的骄慢姿态。。她的激动可以综合为她最喜欢的总关于之。:“我听到的执意类型的物质的学家论调——‘人性可以把这只乳畜相近成一体点’。”

毛里斯的反馈在一种依等级排列上是可以担心的。。由于以为鼓起勇气臂板信号任命既是机械波同一电脉冲是一码事,但像Henberg和Schneider断言。,水合氢不要在鼓起勇气播送正中鹄的功能是另一回事。。Henberg和Schneider中间最庄重的、最不严格的分别。要实现,技术家先前发现物了数百种水合氢不要胚乳,还实现药物可以专一性地校正水合氢电流。,它还再现与这些胚乳质和对摄影对应的遗传物质。。他们对从此处多的生物泄露秘密的充耳不闻。,”默想了 30 水合氢不要胚乳毛里斯。

Henberg和Schneider质疑问难惯例胚胎,它表现了物质的学正中鹄的一种培养,以为全部情况气象都可以。。在他们看来,生物家只殷勤胚乳质,看轻这些原理。。Tazaki Ya也有类推的极简主义信奉。,这可能性是他的学说不被珍视的存款经过。。

曾与田崎有过交集的宾夕法尼亚综合性大学默想鼓起勇气物质的学布赖恩·扎尔茨贝格(Brian Salzberg说,泽崎是一体十分聪颖的试验者。,我确信他的鼓起勇气宽度是真实的。,唯一的他对水果的解说是失常的的。。” 他说,当压脉冲经过时,鼓起勇气似丝的会稍为变宽。,教派存款是,钠水合氢和钾水合氢跨膜滂沱,其正中鹄的一教派钠铝合金也经过水合氢不要进入斗篷。。倘若TAZAKI不承受水合氢不要的乐句,他很可能会对机械波的另一边解说持吐艳姿态。

禁忌奖军衔发现物?

当产生鼓起勇气臂板信号任命时,产生的热量可手脚能够到的范围电能的两倍。,但后者完整任职了鼓起勇气技术默想的高耸的位置。。与电力有关的那教派臂板信号任命批判,教派存款也可以归结为历史运气。。

泽崎是一体有天赋的削除金属钱币者。,他的默想生活始于第二次世界大战时刻的做钓竿等用的硬竹。。轻蔑的拒绝或不告知已收到手段庄重的不足,他依然用疏散的电子元件包装风格本人的削除。。几年后出现美国。,他用本人的巧妙金属钱币了一体奇怪的一次性的任命。,它可以测鼓起勇气细胞的热量和上涂料的即食的变换。。

唯一的,这些手段和试验巧妙终极没在另一边军事]野战的中传布。。技术家们发现物了一种更复杂、更出恭的测方式。,比如,膜片钳技术可以测怪人鼓起勇气元POTE。。跟随这些试验技术的异国普及,将鼓起勇气臂板信号任命担心为电臂板信号任命的向某人点头或摇头示意在逐步流传。。帕萨吉安告知已收到,这是一种培养离经叛道的行为。。人性通常找寻他们能担心的器。,远离那难以担心的器。。这可能性会对思想产生印象。。”

现下,两种判定中间的技术难度系数差距如同在紧缩制紧缩。。2011年和2018年,我两遍访问过Henberg。,在此时刻,他用同属一体时期的试验技术来反复PAS。,触球证明田和另一边人发现物的惊人的发现物。2014,他反复了酒鬼蝌蚪试验。,唯一的他们公务员工斗篷替代真实的肉体的。。当他把压力放针到160个空气时,催眠的的功能驱除了。。在这场合,他可以正好把观察到的气象与相T触感起来。。2016年,他用显微镜在怪人鼓起勇气细胞上严格测了田崎和岩佐最早于1979年发现物的机械波。

58岁的Henberg在找寻资产。,我认为做一体最坩埚的试验。:测鼓起勇气脉冲,即由动作电位产生的热量。。Tazaki测了大量似丝的产生的热量。,Henberg基址图应用微薄片来测单N发布的新闻的热量。。这时试验可以答复这时学说的一体坩埚成绩。:鼓起勇气斗篷即食的相变产生的热变换,它必然要比天骐所测的要大。。亨伯格猜度,在先前的试验中在体系离经叛道的行为。,它会低估产生的热量。:由于优先流的的测源自多个鼓起勇气细胞。,从此处,优先脉冲的热的吸收指引航线产生。,脉冲的发热的指引航线将被中和。。2017残冬腊月,Henberg对我说。,实践的热臂板信号任命可能性更大。。倘若水果与Henry B.预测的水果俱,就能无力地证实斗篷传布机械波的假说。

或许最令人激动的事实是,另一边技术家先前开端进入这时军事]野战的。,他们是不受旧胚胎约束的离群值。。亚利桑那州声明综合性大学生物收集设计陶农建(农建) TAO)用激光记载怪人鼓起勇气细胞的机械脉冲。。多种多样的于三七和Iwasa的试验。,他正好让激光从鼓起勇气在表面工作反照而批判MICR。,这使得测更敏捷。。他认为同时记载数百个鼓起勇气细胞臂板信号任命。,记载机械波在鼓起勇气细胞中间一来一往传布的指引航线。英国剑桥综合性大学鼓起勇气技术家Simon Laughlin(西蒙) 劳克林)沉思,如此的的试验可以答复一体坩埚成绩。,(机械)效应的在是毫无疑问地的。,成绩是鼓起勇气细胞倘若在应用这些臂板信号任命来做有用处的THI。。”

劳克林没有的默想机械波,唯一的作为一体默想水合氢不要的专家先前45年了。,他猜度机械波可能性会印象这些胚乳阀。乍,试验象征,水合氢不要对斗篷正中鹄的机械力敏感。。假设机械波能帮忙水合氢不要切换条款,它可能性对鼓起勇气技术产生深远的的印象。,由于人性对大脑的担心都是由于鼓起勇气细胞的。水合氢不要始终非常多噪声。,即便小量的热紊动也能找头它的开闭。。数十年来,教训学说家一向触球解说。,为什么大脑对这些不值得信赖的的身分产生值得信赖的的认知?。而机械波很可能象征,水合氢不要的翻开和关门是权的。。劳克林说,这种可能性性不做作的在。。”

仍然另一边穿成串示意这时猜疑是严格的。。哺乳肉体的大披肩正中鹄的其正中鹄的一教派鼓起勇气细胞如同无法用Hodgkin-Huxley金属钱币者解说。与技术家的抱有希望的理由比拟,当鼓起勇气细胞成为更积极的时,水合氢不要翻开更快,更同一时刻。。一种解说是,水合氢不要以个体的产生对斗篷的中间休息产生反馈——即当机械波来时,水合氢不要险乎使平坦地翻开,依据转乘鼓起勇气臂板信号任命。。高速公路放电可以使鼓起勇气细胞在FAS中转乘教训。,这可能性是认知的生物根底。。在这时判定中,鼓起勇气激动既是电的,同一机械的。。

Henberg和Schneider现任的很娇艳。。他们可能性会流传诺贝尔奖。,也可能性像田崎同上因本人的墨守陈规而堕入困处,成为湮没无闻。但本年 2 月,Henberg不懈的地告知我。:很多人只想修补人性的学说。 Hodgkin-Huxley 金属钱币者。唯一的,就我个体关于,我不克不及承受这两种学说中间的任何一个妥协。。”

博科园-科普:Douglas Fox(道格拉斯) Fox): 至阴技术ScientificAmerican(huanqiukexue)

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