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人眼电测为何引入电极?------人眼新问〔10〕人眼视觉通道到底有几条?

已有 483 次阅读 2020-5-16 16:46 |个人分类:小宇宙探索|系统分类:科研笔记| 神经回路, 视网膜, 电信号测量, 人工电极, 《心经》

人眼电测为何引入电极?

Why are electrodes introduced into electrical measurement of human eyes?

------人眼新问〔10〕人眼视觉通道到底有几条?

都世民(Du Shimin)

摘要:本文首先讨论新近《科学》发表的论文,认为视觉通道又有新的发现本文主要讨论生物学的初始信号电测量,为什么要引入电极?这样做法有什么问题?这是关系到生物学只有离子通道,而没有其他通道,实际上,无论大小宇宙,都有电磁波的存在,也就是存在交变电磁场,无论是科学家麦克斯韦,还是爱因斯坦,都认为所有物质的存在离不开场?所有科学探索离不开光,而光是电磁波,这是无可争辩的事实,明明人的眼睛里是有电磁波存在,确将电极测量的电信号变为离子通道,电极测量的电信号是什么样的电信号?本文将讨论这些相关问题

关键词:神经回路,视网膜,电信号测量,人工电极,《心经》

 

一.问题的提出

2020-05-01 药明康德发表一文今日《科学》发现“从眼睛到大脑”的一条全新通路”。

https://new.qq.com/omn/20200501/20200501A05MX200.html)该评论指出:

数十年来,生物教科书都告诉我们,我们的眼睛会向大脑传递信号,而这些信号清一色都是“兴奋性”的。最新一期《科学》杂志上,美国西北大学的一支科研团队提供了切实的证据,找到了一条“抑制性”的信号通路。这让我们对视网膜神经节细胞有了全新的认识。这里给出一个关键词视网膜神经节细胞,以这个关键词,笔者查询发现,人的眼睛的电测量引入了人工电极和多电极,而这人工电极是在视网膜上,而测量的信号却是视觉感官的信号,视觉感官的信号到底应该从什么地方开始?这种做法到底测出的是什么信号?它存在什么问题?这是本文要讨论的目的。[12

这篇论文,是通过视网膜的神经节细胞在突触释放“兴奋性”的神经递质谷氨酸,试图寻找释放“抑制性”神经递质γ-氨基丁酸(GABA)的视网膜神经节细胞,利用荧光蛋白显示,

在映射的神经网络中,寻找发出荧光信号的神经节细胞的轴突,发现它们大多存在于大脑的“非成像区”。这个区域与视觉成像无关,但和昼夜节律的调控有关。研究人员发现,在这些非成像脑区,“内在光敏视网膜神经节细胞”(ipRGC)是起主要支配功能的视网膜神经节细胞类型。

视网膜神经节细胞(RGC)对于视觉有着重要的作用。这些细胞能将光信号传到40多个不同的脑区,产生有意识的视觉感知,或是实现某种潜意识的功能(如调节瞳孔大小和生物节律)。一般来讲,这些功能依赖于视网膜神经节细胞在突触释放“兴奋性”的神经递质谷氨酸。过去的一些研究结果暗示,在某些哺乳动物里,可能也存在某种释放“抑制性”神经递质γ-氨基丁酸(GABA)的视网膜神经节细胞。

研究人员们设计了一个实验。他们将负责合成GABA的酶与Cre重组酶共同表达,再在小鼠单眼中荧光蛋白表达Cre依赖性的。由于在视网膜里,只有这些神经节细胞能够映射到脑部,因此认为任何发出荧光信号的轴突,都代表产生GABA的视网膜神经节细胞的存在。研究人员们观察到的荧光信号是来自内在光敏视网膜神经节细胞ipRGC,因此确认这些细胞会释放神经递质γ-氨基丁酸(GABA

于是认为研究人员发现了一条从视网膜出发的GABA能环路(GABAergic circuit),能降低在弱光下大脑非成像区的灵敏度,从而减少对生物节律的影响。

其实对视觉机制,至今并未见到突破性进展,虽然人们添加了若干新的视觉通道,还在继续挖掘中,但对视觉信息在这些通道中的具体传输机制依然是一无所知。是不是改写了教科书?就看教书人的理解和叙述。

眼睛的人工电极的问题

生物信息首先来自视觉器官,视觉信息的初级处理发生在视网膜上,视网膜将外界视觉刺激的光信号转换为电信号,在神经节细胞上形成动作电位,经视神经进一步向中枢传递。在文献[3]中,没有做介绍,在文献[5]中,有要详细的讨论。笔者感到奇怪的是,似乎视觉信息与眼球没有关系,显然这是不合理的。这是不是因为简化研究过程啊?还是因为没有测试手段,只能够这样做。另外,神经元回路的映射概念,是不能代表生物体的整个信息过程,因为它介入了计算机及人工电极,至今并没有给出视觉通道的所有细胞之间的连接网络,而这个通道中,无线通道是否存在也没有讨论。

在视觉系统中,明明有电磁场存在,只因肉眼不可见,只注重神经元放电的离子通道,这就是将复杂问题简单化和虚拟化,这就借助于数字技术和计算机,因为这样做必然会有结果,至于结果对不对,审议者难判断。这是当今科研中重数字技术,轻物理概念的较为普遍现象。人为引入一个没有物理意义的量,这样建模怎么能与实验吻合!

诺奖得主莫泽夫妇认为:神经元网格是规则的六边形。他们对不同层级和不同区域的神经网络的连接没有阐明。对海马区和内嗅皮层区是怎么连结的也没有说清楚,信息怎样跨区传递呢?加入荧光蛋白就能够说明吗?这样绘出的细胞结构连接或功能连接都是不真实的。寿天德教授的著作中,给出的神经细胞和视细胞连接,在结构上是相当细致的,但没有给出全部细胞网络的连接图形。要给出1·3亿的细胞网络就不是一件容易的事,至今并没有结果。

无论是用电极的方法,还是荧光蛋白的方法,所提出的视觉系统连接通道,可能还会增加,

但是这些通道里到底传播了什么信息?至今确实是个谜?!

按佛学《般若波罗蜜多心经》所指出的:“是故空中无色,无受、想、行、识;无眼、耳、鼻、舌、身、意;无色、声、香、味、触、法;无眼界,乃至无意识界”。这里说的空中无十八界指的是,人的一身中,能依之识,所依之根与所缘之境等18个种类。这里的次序是不能颠倒的,也就是说,人的感官产生的信息,是六根,也就是眼、耳、鼻、舌、身、意,他们产生的客观世界的反应,也就是六尘:色、声、香、味、触、法,在形成意识后,才能分辨六根和六尘,笔者理解,这意识是反馈通道。因此文献[1]所发现的“抑制性”通道,含有意识的成分,这种说法难以成立。[6

笔者从几本著作中,分析认为有以下几个问题:[3-5

1从视觉系统看信息的源头应该在眼球外,不应该从视网膜开始

2从光源的属性看,不应该是光点或者是光栅,应该是平行光束经球形水晶体聚焦到视网膜

3〕人的眼球是双凸透镜,还是球形变折射率透镜?这个问题应该确立。

4〕人的视觉信息为什么要编码这个环节,为什么业内专家谢天教授对此提出质疑?

5为什么生物学把人的眼睛看成为照相机?视网膜怎么成的像

6为什么视觉感官的信号一定要引入人工电极?人工电极能替代细胞吗?

7〕植眼睛的电极是金属,而细胞则不是金属,他们靠近就能连接吗?

8〕研究人眼的新问题应该从研究盲区介入。研究盲区在什么地方?是在眼球与视网膜之间的区域。

9从眼睛到大脑到底有几条信息通道?现在真的发现了新的通道吗?这“抑制性”通道就凭映射神经元回路就能确立吗?如果与意识有关,这就应该与反馈回路有关,而反馈回路的研究至今没有结果,杨雄里院士编写的“视觉”词条早就指出,今未见有新的进展。

10为什么近些年来研究青光眼的问题,把视觉神经结细胞推向了研究热点?[7-9

 

总之,科学家爱因斯坦认为,物质是由于人类的错觉宇宙中的存在只有场。科学家麦克斯韦,也在100多年前就预言光是电磁波,是交变电磁场。可是在生物学的研究中,无论是诺贝尔奖得主休伯尔的植入电极,还是映射的神经网络,都将肉眼不可见的电磁波忽略了,这是生物学研究的一大问题,也是光学研究的一大问题,还存在宏观与微观层面的统一问题,在人眼的研究盲区内是没有离子通道的,也没有神经网络,它确实存在电磁波,这是无可非议的!这一盲区该有哪个学科介入?而人眼到大脑里的松果体之间,如果没有电磁波通道,它为什么会有昼夜节律呢?这些问题已经纠缠了多个学科,不得其解,笔者还将继续讨论。

参考文献

[1] 今日《科学》发现“从眼睛到大脑”的一条全新通路2020-05-01 09:18

https://new.qq.com/omn/20200501/20200501A05MX200.html

[2] Eyes send an unexpected signal to the brain, Retrieved April 30, 2020, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/nu-esa042720.php

[3] 寿天德 视觉信息处理的脑机制,Brain Mechanisms of Visual fnformation Processing),当代科学技术基础理论与前沿问题研究丛书,中国科学技术大学出版社。1997 12月第1

[4] 童勤业,张宏,丁炯,理论神经信息学初探---生物生物及其感觉系统信息处理机理研究,浙江大学出版社出版,20182月,

[5] 谢平探索大脑的终极秘密:学习、记忆、梦和意识科学出版社,2018. 1

[6 ]彭木译著,《金刚经·心经》,岳麓书社,20131月。

[7] 陈爱华,周艺,龚海庆视网膜神经节细胞的反应特性:多电极记录研究来自  知网2002

http://xueshu.baidu.com/usercenter/paper/show?paperid=05ad88760baba07f3d5cb62bdbb86ec4&site=xueshu_se

[8] 陈爱华小鸡视网膜神经节细胞电活动的时空编码特性研究来自 知网2005

[9]龚含嫣视网膜神经节细胞电活动的相关性分析来自 知网2011.

http://xueshu.baidu.com/usercenter/paper/show?paperid=a6cf966812fa0457f7ad44ef0a3235c8&site=xueshu_se

 

 




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