论文部分内容阅读
在地球上,人类拥有比其他动物更高的智力,但是仍然不清楚何种脑的特性可以解释这种现象内在的机制。和身体的其它器官相比,大脑是一个主要的能量消耗器官。神经回路中的神经信号传递和处理在实现各种神经功能中发挥着重要作用,而改善和增强认知功能,即需要神经信号在传递和处理过程中尽可能消耗更少的能量,以提高神经信号传递和处理效率。最新研究发现,神经系统中的生物光子传递和编码是一种新颖的神经信号处理机制。而这种机制与人类的高智力有何种关系却不得而知。 本研究使用生物光子成像系统(UBIS)和新研制的生物光子光谱分析装置(BSAD)组成的生物光子光谱检测系统,我们对不同物种大脑脑片谷氨酸诱导的生物光子的活动和传递的光谱进行检测和分析。结果表明,从牛蛙、小鼠、鸡、猪、猴到人,生物光子光谱呈现出明显的红移现象,这个与物种的系统进化树结果一致,而且人类的生物光子光谱最大值可以达到近红外(~865 nm)水平。人类生物光子光谱的红移意味着人类大脑使用较低能量的生物光子传递神经信息,从而提高神经信息处理效率,能够更好地适应环境。如果生物光子活动是一种大脑神经信号传递和编码的机制,那么生物光子的光谱红移就能够改善和加强认知能力,这不仅为解释为什么人类能够进化出如此高的智力提供了重要的理论依据,也为人工智能产品的开发和大脑功能模型的建立带来了新的思路。