神經元能傳遞光訊號嗎?科學家探索大腦驚人可能性
生物
04-23
光學與腦科學領域的研究人員正在探討,神經元是否可能像光纖通訊通道那樣傳輸光訊號。眾所週知,構成中樞神經系統的神經元主要透過電脈衝進行溝通,但最新研究卻暗示這些細胞或許還具備傳導光子的能力。這項發現可能徹底改寫我們對神經系統運作方式的認知。
羅徹斯特大學的研究團隊正展開一項突破性計畫,試圖驗證活體神經元是否能透過軸突(那些酷似光纖的細長突起結構)來傳導光線。這項為期三年、由約翰坦伯頓基金會資助150萬美元的研究,將由光學研究所教授Pablo Postigo主導。他坦言:「雖然已有論文指出神經軸突可能存在光傳導現象,但目前仍缺乏明確的實驗證據。」
科學家早已發現大腦會釋放超微弱光子,但始終無法解釋這些光子的來源與作用。Postigo強調:「若能證實光訊號參與神經傳導,並釐清其機制,將對腦部疾病治療產生革命性影響,甚至改變現有的醫療方式。」不過要測量神經元間的光傳導絕非易事,因為人類軸突的直徑不到2微米,必須運用奈米光子技術才能進行觀測。
身為奈米光子學專家的Postigo將設計能與活體神經元光學互動的探針,並與專精神經電生理學的視覺科學中心成員Michel Telias教授合作。研究團隊計畫透過光子奈米探針,將光線注入神經軸突後偵測輸出光子,若證實存在光傳導現象,將進一步測量其波長與強度特徵。
這項開創性研究由約翰坦伯頓基金會贊助,或許不久後我們就能見證神經科學領域的重大突破。