2014年10月14日 星期二

跟著電影《露西》了解腦細胞的未知世界



暑期熱映的電影《露西》劇情建立在一般人只開發了10%大腦的假設,女主角露西使用了可以增強認知能力的新藥,喚醒了沈睡的90%大腦,可以駕馭強大的心智能力並強化身體機能,包括了特異功能、心智時空旅行和秒速學習的技能,好像解鎖未知的90%大腦,就可以變成有特異功能的天才。但是腦部的不同區域執行著不同的功能,並且相互連接讓我們得以協調複雜的任務,而腦部所消耗的能量主要用來驅動數以百萬計的腦神經元溝通,將分工區域連接起來形成監控網絡。因此,電影裡面所論及的腦力開發和使用,其實面臨到更複雜且縝密的腦神經科學。這次我們可以利用由英國皇家學會(Royal Society)旗下之電子期刊及出版品Royal Society Publishing(RSP) 內容涵蓋的生物學Proceedings B所收錄豐富的期刊文獻,一起探索腦神經科學領域的神祕和未知。


神經科學家嘗試揭開腦部運作的謎底,目前研究顯示由於人腦中只有10%的細胞屬於神經元細胞(Neurone),其餘90%是神經膠細胞(Glial cell)及星狀細胞(Astrocytes)。因此,探究腦細胞的相關期刊文獻資料,成為研究腦神經科學不可或缺的重要資源。在RSP資料庫內可以檢索到豐富相關的期刊文獻資料,譬如與神經元細胞(Neurone)相關的文獻有," Observations of synaptic structures: origins of the neuron doctrine and its current status. (doi:10.1098/rstb.2003.1459)""The mirror neuron system as revealed through neonatal imitation: presence from birth, predictive power and evidence of plasticity.( doi:10.1098/rstb.2013.0289)""The neuron as a dynamic electrogenic machine: modulation of sodium–channel expression as a basis for functional plasticity in neurons.(doi:10.1098/rstb.2000.0559)"" Novel neuronal and astrocytic mechanisms in thalamocortical loop dynamics. (doi:10.1098/rstb.2002.1155)"" Neurotrophins and the Specification of Neuronal Phenotype .(doi:10.1098/rstb.1996.0035)"等。

或者是有論及到神經膠細胞(Glial cell)" Glial cells in neuronal network function.(doi: 10.1098/rstb.2009.0313)""The Glial Cells and Glia-Neuron Relations in the Buccal Ganglia of Planorbis corneus (L.): Cytological, Qualitative and Quantitative Changes During Growth and Ageing.( doi: 10.1098/rstb.1985.0002)""Cellular mechanisms of brain energy metabolism and their relevance to functional brain imaging.(Phil Trans R Soc B. 1999 354 1387 1155; doi: 10.1098/rstb.1999.0471)"等。或者是" Volume transmission signalling via astrocytes. (doi: 10.1098/rstb.2013.0604)"" What do we know about gliotransmitter release from astrocytes?. (doi: 10.1098/rstb.2013.0592)"等則關注星狀細胞(Astrocytes)的研究項目。




人類的大腦比起其他動物,我們的腦部相對大得多,腦重量佔了人類的體重約2%,卻消耗了20%的能量,呈現了不合比例的能量分配,也證明了演化出這麼耗能的腦袋,是因為人類非常需要它。而雖然電影《露西》引發大眾對於腦力開發潛能的興趣,但影片拍攝難免有些戲劇效果和突發奇想,因而腦神經研究的學者們,正可藉由電影的熱潮,讓「未知的大腦」透過更正確且全面的腦神經研究,為大眾揭開神秘的面紗。最後順道一提,電影裡面傳達一個重要的概念就是生命必須透過不斷的繁衍進化,即便有科技的加持打造出光彩奪目的科技世界,但最終都將回歸本質,透過分享與傳遞知識,達到生命傳承和繁衍的目的,這是值得我們深思的。


 
【撰稿 Nicky

參考資源