White matter conduction in the human brain is mostly slow, with rare high velocity connections
通过将弥散磁共振成像纤维束示踪技术与颅内电刺激相结合，本研究通过对17名受试者的分析揭示了人类白质传导具有高度变异性，并以慢速连接为主且极少存在高速链路，这反映了塑造大规模神经整合的轴突直径呈高度偏态分布的特征。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
想象一下你的大脑是一座巨大且繁忙的城市，数以十亿计的人（神经元）在其中不断地聊天、分享秘密，并协调复杂的任务，比如解决数学问题或记住你最好的朋友的生日。为了让这座城市正常运转，信息需要在不同街区之间以闪电般的速度穿梭。但问题在于，连接这些街区的“道路”并非全都建成得一模一样。有些是宽阔的多车道超级高速公路，而有些则是狭窄、蜿蜒的乡村小径。信息传递的速度取决于道路的大小以及路面的平整程度（髓鞘化程度）。科学家们长期以来一直试图弄清楚这些信息究竟传递得有多快，以便构建更好的模型来解释我们大脑如何思考和感受。然而，在活体人类大脑中测量这种速度极其困难，因为你不能直接拿一把尺子插进别人的脑袋里。
这篇论文采用了一种巧妙的高科技方法来破解这个谜题。研究人员并没有靠猜测，而是结合了两种强大的工具：一种是绘制白质“道路”图谱的脑部扫描技术（弥散磁共振成像，diffusion MRI），以及另一种通过植入患者体内的电极直接向这些道路传递微弱、安全的电刺激的方法（立体脑电图，sEEG）。通过在特定位置进行电刺激，并精确计时信号到达另一个位置所需的时间，他们就能计算出交通的速度。他们观察了大脑中的四条主要“高速公路”：弓状束（语言）、钩束（情绪与记忆）、扣带束（注意力）以及皮质脊髓束（运动）。
最大的惊喜在于？那种认为大脑所有连接都拥有一个“平均”速度的旧观念是错误的。研究人员发现，大脑的交通流量具有极大的不一致性。它主要由缓慢、步履蹒跚的连接组成，只有极少数是超快速的高速车道。这就像一座城市，90%的道路都是缓慢的单行道，但有10%的稀有道路是专供紧急车辆疾驰的快速通道。他们发现不同的脑部“高速公路”有着不同的限速：运动道路（皮质脊髓束）是最快的，平均速度约为 13.11 米/秒；而情绪道路（钩束）是最慢的，平均仅为 6.44 米/秒。
团队还利用这些速度测量值来估算束内微细电线（轴突）的大小。他们发现，电线尺寸的分布呈现严重的偏态分布——存在大量的细小、缓慢的电线，而粗大、快速的电线却寥寥无几。这解释了为什么大脑在整合复杂信息方面如此出色：慢速与快速信号的混合，使得不同类型的处理过程能够在恰当的时机发生。虽然这项研究表明，我们目前的计算机大脑模型（通常使用单一平均速度）可能遗漏了全貌，但作者强调，他们的发现为我们提供了一个更真实的、具有“偏态”特征的视角，展示了我们的神经城市实际上是如何运作的。他们并未证明改变这些速度就能治愈疾病，但他们确实表明，理解从最慢的爬行到最快的冲刺之间的完整速度范围，对于构建关于人类思维运作方式的准确模型至关重要。
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