美國威克森林大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們這星期在網(wǎng)絡(luò)版的《Neuroscience》上發(fā)表文章，聲稱他們發(fā)現(xiàn)人體中的一氧化氮能幫助人腦在早晨“啟動(dòng)”，以使我們能夠處理視覺、聽覺、觸覺等感官信息。

    文章的第一作者，神經(jīng)生物學(xué)和解剖學(xué)的助理教授，Dwayne Godwin博士說：“我們得到了關(guān)于我們大腦處理感官信息的新知識(shí)，這有助于我們更好地理解在精神分裂癥、注意力不足癥和癲癇 中出現(xiàn)的問題。”

    科學(xué)家們通過對(duì)雪貂的研究，開始理解一氧化氮這個(gè)小氣體分子在健康中的重要地位。藥物偉哥通過減緩陰莖中的一氧化氮的分解，從而增加了血液流量。心臟病藥物硝化甘油被身體轉(zhuǎn)化為一氧化氮，來增寬血管，減輕心絞痛。

    在大腦中，白天腦干會(huì)自然地向丘腦區(qū)域釋放少量一氧化氮，但是科學(xué)家們對(duì)它的用途了解很少。

    一氧化氮是在清醒或大腦被喚醒的狀態(tài)下被釋放的。通過動(dòng)物研究，Godwin和他的同事們發(fā)現(xiàn)了一氧化氮增加從眼睛到大腦的感官信息流的驚奇作用。

    Godwin說：“就像是計(jì)算機(jī)處理復(fù)雜應(yīng)用前需要先啟動(dòng)操作系統(tǒng)一樣，一氧化氮隨著大腦醒來而被釋放，通過增強(qiáng)早期信息的處理來為復(fù)雜的大腦運(yùn)轉(zhuǎn)打下基礎(chǔ)。”

    從眼睛、皮膚、耳朵發(fā)出的感官信息首先到達(dá)腦丘。丘腦起著門禁的作用，它或者讓信息通過到達(dá)掌管思考的皮層，或者阻止信息通過。科學(xué)家們知道丘腦會(huì)給大腦皮層發(fā)送信息，但是不知道一氧化氮對(duì)于皮層反饋信息的影響。

    Godwin說：“我們發(fā)現(xiàn)釋放到丘腦的一氧化氮增強(qiáng)了丘腦和皮層間的通訊作用。這是一個(gè)關(guān)于大腦通訊的全新知識(shí)。”

    他解釋說，皮層從丘腦處得到的視覺信息是圖像的一小部分，好比一張照片中的一個(gè)像素。皮層然后建立起一個(gè)復(fù)雜的表述方法，反饋信息給丘腦來選擇完成圖像所需要的信息。而一氧化氮正是增強(qiáng)了這個(gè)反饋過程。

    科學(xué)家們?cè)谘芯繒r(shí)把丘腦的輸入信息隔絕為兩組，一組從眼睛輸入，另一組是皮層的反饋輸入。他們本來期望發(fā)現(xiàn)一氧化氮能夠增強(qiáng)從眼睛來的信號(hào)。但是相反地，他們發(fā)現(xiàn)一氧化氮減弱了眼睛的信號(hào)，而增強(qiáng)了皮層傳來的反饋信號(hào)。看起來，這種小分子會(huì)讓皮層來盡可能掌控從丘腦來的信息流量。我們其他的感官可能也是用同樣的方式運(yùn)轉(zhuǎn)的。

    這項(xiàng)結(jié)果向人們展示了大腦與自己通訊的方式，這個(gè)方式要比人們想象的更加有協(xié)作性和靈活性。一般人們都認(rèn)為視覺信號(hào)是從眼睛直接到皮層的，現(xiàn)在大家知道了視覺和其他感官信息更像一個(gè)回路，它隨著大腦的清醒狀態(tài)不同，強(qiáng)度會(huì)有起有落。