我们的每一次呼吸都来自一群无序的神经元

呼吸推动着我们所做的一切-因此必须由我们的脑细胞精心组织节奏，对吗?

错误。我们的每一次呼吸都来自一群无序的神经元-每个人都像一个独奏者在将其歌唱之前团结成一首合唱团，以协调崭新的旋律。或者，在这种情况下，呼吸新鲜。

这就是本周在线版《神经元》上发表的一项新的UCLA研究的要旨。

加州大学洛杉矶分校戴维·格芬医学院神经生物学教授，也是加州大学洛杉矶分校的成员，资深作者杰克·费尔德曼解释说：“每次呼吸时，我们的大脑细胞如何协同工作以产生呼吸节律，我们感到惊讶。”在加州大学洛杉矶分校脑研究所。“每一次呼吸都像是一首相同节奏的新歌。”

费尔德曼和他的同事研究了一个称为preBötzinger复合体的小型神经元网络。在他职业生涯的早期，他建议该区域是大脑呼吸节奏的主要驱动因素，从而对该区域进行了命名。

在2015年，费尔德曼(Feldman)的实验室发现，前柏辛格(Bötzinger)复合体中的活性水平出乎意料地低，正在驱动呼吸节律。这个发现留下了一个谜语：这么小的线索怎么会产生一个万无一失的呼吸节奏-其失败意味着死亡?

为了回答这个难题，加州大学洛杉矶分校的研究小组研究了小鼠的脑组织切片，并仔细地从脑干中分离出了preBötzinger复合神经元。

通过将培养皿中细胞的电活动记录下来，研究小组可以窃听神经元与网络邻居的对话。

根据第一作者苏菲·阿什哈德(Sufyan Ashhad)的说法，神经元的活动类似于一个合唱团，其成员彼此练习和唱歌而没有指挥者的帮助。

费尔德曼实验室的博士后研究员阿什哈德说：“就像每个神经元都在清嗓子，排练调子一样，所以它们的集体声音是没有意义的。”“但是，随着神经元的相互作用，它们会迅速同步以唱歌，从而将他们的独奏从刺耳的声音转变为和谐的声音。”

每次呼吸都始于数百个单个神经元随意发出低水平的声音，然后迅速同步。同步的努力促使活动突然爆发，使signals肌和胸部的肌肉发出信号，使胸部收缩。空气涌入并充满肺部以供吸入。

随着信号消退，胸部将空气从肺中排出以呼气。循环重复，产生呼吸节奏。

费尔德曼说：“鉴于呼吸的可靠性，我们惊讶地发现这些神经元在同步和产生节律方面的运动方式是不同的。”

为什么这很重要?考虑您的呼吸调整的所有时间。当您焦虑或运动时它会加快速度，而当您入睡时它会减慢速度。

费尔德曼说：“呼吸的节奏不断变化，从坐着到站起来再走出屋子。”“如果你的大脑不能自动适应，那么在走到街上之前，你会缺氧。”

他补充说，呼吸是大脑功能各个方面的基础。UCLA的发现可能为治疗自闭症儿童和睡眠呼吸暂停的呼吸疾病提供了新的方法。

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