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神經元能像光纖一樣傳遞光訊號?科學家揭開大腦光傳導之謎

眾所皆知,神經元透過電脈衝傳遞訊息,但最新研究發現,這些腦細胞可能還具備「光通訊」能力!美國羅徹斯特大學的科學家正展開一項突破性研究,要驗證活體神經元是否能透過軸突傳導光訊號。

研究團隊負責人帕布羅·波斯提戈教授指出:「現有文獻顯示,神經軸突可能具有類似光纖的導光特性,但至今仍缺乏直接實驗證據。」這項研究由人工智慧Gemini協助繪製示意圖,生動呈現神經元傳導光子的假想模型。

作為生物演化的奇蹟之作,人類神經系統的精密運作主要依賴動作電位機制。然而近年多項研究發現,光子可能在大腦通訊中扮演關鍵角色——特別是那些形似光纖的細長神經軸突,極可能是天然的生物光導管。

「我們已觀測到大腦會釋放超微弱光子,但這些光子的功能仍是未解之謎。」波斯提戈教授解釋。若能破解這個謎團,將為腦部疾病治療開創革命性新療法。

不過要測量神經元間的光傳導絕非易事。「神經軸突直徑不到2微米,必須運用奈米光子技術才能檢測。」研究團隊計劃開發特殊的光學探針,這些奈米級探針將與活體神經元進行光學互動。

「我們會先將光子注入軸突,再偵測輸出的光訊號。」教授說明實驗設計:「若能證實光傳導現象,就能進一步分析特定波長與光強度的變化模式。」團隊特別強調,這種生物光子傳輸可能極其微弱,甚至每次只傳遞單一光子。