分析人類的大腦是神經科學的核心目標。然而，由于方法上的限制，神經科學研究主要集中于模式生物身上，尤其是小鼠。

最近，神經科學家通過神經外科手段獲取腦組織，從而對人類神經回路有了的新見解。三維電子顯微鏡的數據顯示，與小鼠相比，人類的大腦內擁有一個獨特的、更大的中間神經元網絡。這項發現啟發人們進一步分析人類皮層網絡中這一重要組成部分如何影響健康和疾病。

乍看之下，小鼠和人類的腦子驚人地相似：構成我們腦子的神經細胞具有十分相似的形狀和特性，電興奮的分子機制高度保守，而且，許多在其他物種中發現的生物物理現象似乎也適用于人腦。

" 那么，我們之所以能夠下棋、寫兒童書，做這些小鼠多半做不到的事，是不是主要因為我們的大腦比小鼠大了 1000 倍，里面的神經細胞比它們多了 1000 倍呢？" 提出這個問題的人是莫里斯 · 赫爾姆斯塔特（Moritz Helmstaedter），他是法蘭克福市的馬克斯 · 普朗克腦研究所（Max Planck Institute for Brain Research）的主任。他帶領他的研究團隊于 6 月 23 日在《科學》期刊發表了新研究。

論文題目：

Connectomic comparison of mouse and human cortex

DOI：

https://doi.org/10.1126/science.abo0924

通過分析小鼠、猴子與人類的神經網絡，并在腦活組織中繪制出它們的完整結構（即所謂的 " 連接組 "），赫爾姆斯塔特與他的團隊發現：人類皮層網絡中演化出了一種小鼠腦內基本不存在的獨特神經網絡，這種網絡依賴于大量抑制性中間神經元 * 之間的連接。

* 譯者注

中間神經元（interneurons）是神經元的一種，通常存在于中樞神經系統中，其軸突和樹突僅限于一個腦區內，而主神經元（principal neurons）的軸突通常延伸至其細胞體和樹突所在的腦區之外。中間神經元的主要功能包括調節特定腦區內的神經活動、控制主神經元的興奮性輸入等。

Reference: http://www.scholarpedia.org/article/Interneurons

研究者們使用三維電子顯微鏡，在人腦樣本上標記出了大約 100 萬個突觸連接。慕尼黑工業大學的神經外科醫生漢諾 - 塞巴斯蒂安 · 梅耶（Hanno-Sebastian Meyer）與他的團隊負責執行神經外科干預活檢，為研究者們提供了腦活組織。

他們的研究數據揭示，和小鼠相比，人腦內中間神經元之間的連接出乎意料得豐富，而主神經元的分布（突觸連接）則與小鼠基本相似。

" 這告訴我們，中間神經元之間的網絡擴大了將近 10 倍。" 該研究的主要作者薩希爾 · 隆巴（Sahil Loomba）說道。

"約有 1/4-1/3 的皮質神經元是由中間神經元組成的。這些神經元非常奇特：它們高度活躍，但不是為了激活其他神經元，而是抑制它們。就像幼兒園的老師或博物館的警衛一樣——他們那極其費時費力的工作，就是為了讓別人保持安寧。" 赫爾姆斯塔特解釋道。

根據大腦皮層不同部位繪制的人類神經網絡。與小鼠的連接組比較揭示，人腦內中間神經元之間的網絡規模十分龐大。

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Loomba, Helmstaedter, MPI for Brain Research; Loomba et al., Science

" 想象一下，一個房間里站滿了博物館的警衛，所有人都讓大家保持安靜——這就是人類大腦發展出的樣子！"

但這意味著什么呢？根據理論研究，這種相互壓制的網絡能讓近期事件在神經網絡中保留更久，也就是延長工作記憶。

" 實際上，更長的工作記憶很可能幫助你處理更復雜的任務，并增強你的推理能力。" 赫爾姆斯塔特說道。

這項新發現代表著人類身上首個明確的神經網絡的革新，值得深入研究。

" 這個網絡也可能會發生病理變化，且必須在神經精神疾病的背景下進行研究。最后不得不提的是：現在主要的人工智能方法，都沒有用到這種中間神經元之間的網絡。" 他補充道。