- 大脑是个1500克的宇宙
- 赵思家
- 1446字
- 2023-08-07 14:14:05
大脑里的打工人
● 大脑里的神经细胞大约有860亿个。
● 除了神经细胞，大脑里还有胶质细胞。
我常看到科普书上说，人类的大脑有1000亿个神经细胞。这种说法其实不准确。别说大众了，即便问一些神经科学家，不少人的回答也是1000亿个。实际上，早在2009年，这个数字就有所更新了，现在比较公认的是人的大脑有860亿个神经细胞。你觉得1000亿和860亿差不多？140亿个神经细胞可相当于一只狒狒的大脑！说到神经细胞，就不得不提到脑细胞结构研究的奠基人，西班牙神经学家圣地亚哥·拉蒙－卡哈尔（Santiago Ramón y Cajal）。在工作不繁忙的一年里，他在业余时间默默地画了几百个脑细胞插图。在一百多年后的今天，这些插图还被用在大学教学当中。这些插图让他在1906年获得诺贝尔医学奖，他也被认为是“现代神经科学之父”。
知识延长线
大概每个学神经科学的人都会被普及卡哈尔的生平。他是个极其叛逆的人，非常抵抗权威。他的父母希望他能够和他们一样从事医学工作，画骨骼是卡哈尔对医学产生兴趣的转折点。他一个人一年业余时间所做的工作，比很多人一辈子做的都要多。想想自己，老是抱怨“没空”“太忙”，实际上都是些借口罢了，这就是“平庸”和“杰出”之间的差距吧。最近也有艺术家将卡哈尔的插图与艺术结合，制作出非常有东方韵味的艺术品。譬如说，曾给美国卡内基梅隆大学做过一个超美的神经细胞作品的格雷戈·邓恩（Greg Dunn），感兴趣的可以去他的个人网站上看看，那里有很多他的作品。
◆ 卡哈尔最有代表性的一张手稿：浦肯野细胞 （Purkinje cell），卡哈尔于1899年创作，图片版权属于公共版权。
前面提到，大脑中除了神经细胞以外，还有胶质细胞。它们的功能主要是为其他神经细胞提供支持、供给营养、维持稳定的环境以及绝缘。这些细胞不需要那么长的轴突，所以相比之下就短很多，而且由于作用不同，形状差异很大。
胶质细胞分两种。一种叫大胶质细胞（Macroglia），包含多种分工明确的细胞，譬如星形胶质细胞（Astrocyte）、神经膜细胞（Schwann cell）、卫星细胞（Satellite cell）等。这些细胞大小和形状各异。另一种胶质细胞叫小胶质细胞（Microglia），相当于在脑和脊髓里的巨噬细胞。它的作用是清除中枢神经系统里损坏了的神经和感染性物质，并和帕金森病、阿尔茨海默病有很大的关系。
我们对胶质细胞作用的了解还不算充分，可能它们的作用比我们想象的重要得多，而且有可能在对待很多绝症或者难以攻克的科学难题上起着很大的作用，比如神经再生（Nerve regeneration）。
在很长时间里，科学家认为大脑里的绝大多数细胞是胶质细胞。但这一看法在2016年后开始受到质疑，当下我们普遍认为人类大脑中的神经细胞与胶质细胞的比例是1∶1。
冷知识
◆ 最短和最长的神经细胞
对于人类来说，神经细胞因其功能种类和在人体的位置不同，长度从2纳米到1米多不等。一般大家认为最长的人类神经细胞是坐骨神经，其轴突始于骨盆中间的位置，经大腿到膝盖，在膝盖上方分叉。它最长的分支叫胫神经（Tibial nerve），从膝盖到大脚趾。坐骨神经和胫神经加起来可达1米多。但是严格地讲，最长的应该是正中神经 （Median nerve） 和尺神经 （Ulnar nerve），这两个神经都是从肩膀到手腕，然后再到手指尖。这个长度比大腿或小腿的神经都长。在动物里，我查到的最长的神经是长颈鹿的传入神经 （Afferent neuron），从脖子到脚趾，可达5米长。而最短的神经细胞，是小脑里的颗粒细胞。
神经细胞的长度特别有名是因为神经细胞轴突的主要功能是传输信息，而一根轴突传到底是最快的。就好像快马送信一样，如果马不会因劳累而减慢速度或有其他的任务要办，送信人肯定不会在驿站中转。神经细胞传输信息也是一样的道理。当然这是在信息只需要走一条线，不需要到多个目的地的前提之下。