在粉虱寄生蟲(chóng)的528個(gè)測(cè)定的軸突中有三分之一的直徑不足0.1微米，比人類(lèi)的軸突更窄
一種小黃蜂的腦細(xì)胞非常微小，物理學(xué)預(yù)言它們一點(diǎn)用處也沒(méi)用。這些微型的神經(jīng)元或許存在細(xì)微的改變，或者它們的工作方式可能與其它所有已知的神經(jīng)元完全不同。這種溫室粉虱寄生蟲(chóng)只有半毫米長(zhǎng)，它寄生在粉虱的幼蟲(chóng)中，因此一直以來(lái)它都被用作一種天然的害蟲(chóng)控制器。
為了了解它的神經(jīng)元如何適應(yīng)微型化，德國(guó)哥廷根大學(xué)的萊茵霍爾德-哈斯特用一臺(tái)電子顯微鏡檢查了這種昆蟲(chóng)的大腦。在神經(jīng)元間傳遞信息的軸突驚人的纖細(xì)。在528個(gè)測(cè)定的軸突中有三分之一的直徑不足0.1微米，比人類(lèi)的軸突更窄，最小的軸突只有0.045微米。
那非常讓人驚奇，因?yàn)楦鶕?jù)劍橋大學(xué)的西蒙-拉夫林和他同事們的分析，細(xì)于0.1微米的軸突應(yīng)當(dāng)沒(méi)有任何作用。軸突以動(dòng)作電位的腦電波形式攜帶信息，當(dāng)一種化學(xué)信號(hào)導(dǎo)致細(xì)胞外膜上出現(xiàn)大量的通道來(lái)打開(kāi)并允許正電荷離子進(jìn)入軸突時(shí)就會(huì)產(chǎn)生這種動(dòng)作電位。
拉夫林說(shuō)到，在任何時(shí)候這些通道中都會(huì)有一些會(huì)自發(fā)打開(kāi)，但是參與的數(shù)量并不足以引發(fā)動(dòng)作電位，除非軸突非常細(xì)小。如果只有一個(gè)通道自然打開(kāi)，細(xì)于0.1微米的軸突就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電位。
拉夫特說(shuō)到：“那就使軸突非常的嘈雜，任何合理的動(dòng)作電位都會(huì)被淹沒(méi)。”哈斯特認(rèn)為一個(gè)神經(jīng)元或許通過(guò)動(dòng)作電位放電來(lái)逃避這一問(wèn)題，但是拉夫林對(duì)此持懷疑態(tài)度，他說(shuō)到：“它們需要一直不斷的猛烈放電，而且每個(gè)動(dòng)作電位都耗費(fèi)能量。”
神經(jīng)元或許一點(diǎn)也不會(huì)為傳統(tǒng)的動(dòng)作電位擔(dān)憂。拉夫林說(shuō)到：“它們能夠依靠機(jī)械發(fā)送信號(hào)。”微型軸突或許每個(gè)都有一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的剛性桿延伸到中心。拉動(dòng)剛性桿就能夠產(chǎn)生一種物質(zhì)觸發(fā)而非電信號(hào)觸發(fā)來(lái)釋放一種化學(xué)物質(zhì)將信號(hào)傳遞到臨近的神經(jīng)元。拉夫林說(shuō)到，在大型動(dòng)物中這就有點(diǎn)太慢了，但是在溫室粉虱寄生蟲(chóng)的細(xì)小身體中，一種“發(fā)條裝置”式的大腦或許是最好的方式。(新華網(wǎng))