大家可能都會贊同，在科技、醫學高度發展的同時，我們對腦袋的認識還是相對落後。這自然與腦部的複雜性有關；而依靠觀察腦袋的外部來理解整個器官的功能，就有點像在外太空觀察地球，但是卻要聽到個別人士談話的內容一樣，難度極高。不過一直以來，我們都在努力地認識腦袋，仔細地記錄下它的各個部分。今次就和各位分享一下科學家一直在這方面的努力。

神經細胞如觸手 推斷互相傳信息

西班牙神經科學家桑地牙哥·拉蒙卡哈（Santiago Ramón y Cajal）可能是近代最早描繪腦細胞的一人。他將哺乳類動物腦袋中的神經細胞染色，好讓他能更容易在顯微鏡之下察看，然後再仔細地畫下各種細胞的形狀。拉蒙卡哈在那個時候，就已發現神經細胞恍如觸手的結構；他更發現這些觸手，全都很接近其他神經細胞的主體部分，因此推論神經細胞之間應該在互相交換信息，形成一個信息的網絡。拉蒙卡哈因此得到了1906年的諾貝爾生理學或醫學獎。

其後的數十年間，科學家們已認識到大腦皮層中有三大類神經細胞。第一種主要負責支援與保護其他的神經元。另外的兩種就是如前所述，會互相傳遞信息的神經元：不過，一種在傳遞信息的時間，會促使目標細胞進行某些活動；另一種卻剛好相反，會壓抑收到信號的細胞，不去進行某些活動。可是，單靠神經細胞的外表去決定它的類別並不容易：有些神經細胞外貌相類，但是卻會因為與其他細胞連接的方式、細胞的位置等不同因素，而其實屬於不同的神經細胞種類。

查看蛋白質種類 推論細胞幹什麼

其後科技的發展，令辨別神經細胞種類的這個工作變得容易多了。一般來說，細胞依賴製造不同的蛋白質來執行不同的工作；現在的技術容許我們察看細胞在製造什麼蛋白質，因而可以讓我們推論出細胞在執行什麼樣的工作，再辨別出它的類型。這樣的分析，也可以用來研究不同動物之間神經細胞的分別。比如說研究人員已發現某一種神經元，在失智症病人的腦部特別缺乏。

不過，單靠認識神經細胞的類別，其實並不足夠，而早在2001年科學家分析人類基因圖譜的時候，就已面對過相似的問題：當時發現人類基因的數量，其實不是比老鼠多很多，但人類身體構造卻比老鼠複雜得多。由此可見，基因的數量並不決定一切。

同樣道理，神經細胞的種類也不代表故事的全部：它們之間如何連接，應該是一個重要的因素。為了得到這方面的資訊，已有研究人員在仔細掃描腦袋的薄片，再利用人工智能建構出各個細胞在三維空間中連接的關係。對果蠅的腦部來說，這樣的工作明年就應該可以完成了；不過假如以更大的動物的腦袋為目標，如此複雜的工作可能就需要更多的時間了。●杜子航 教育工作者

早年學習理工科目，一直致力推動科學教育與科普工作，近年開始關注電腦發展對社會的影響。