摘要：2025年9月，《PRXLife》期刊发了篇神经科学探究，直接把“大脑结构决定功能”这个老认知给推翻了。

2025年9月，《PRXLife》期刊发了篇神经科学探究，直接把“大脑结构决定功能”这个老认知给推翻了。

研究团队对线虫大脑做了超细致的分析，最后发现，大脑的功能网络和物理连接居然差得老远。

这事儿可不是小打小闹，往后咱们理解大脑、治神经疾病，都得跟着变思路。

说实话，一开始我还纳闷，研究大脑为啥非得选线虫？这虫子看着不起眼，神经元才302个，跟人类大脑里千亿级的神经元比，简直是芝麻对西瓜。

但后来查了资料才发现，选它是有道理的，线虫的神经系统是完整的，还能做出觅食、避障这些行为，既能让科学家精准分析每个神经连接，又能反推功能。

更关键的是，好几年前，研究人员就把它的“连接组”画出来了，就是神经元之间的物理连接图谱，这为这次探究打下了扎实的基础。

本来想，会不会有更复杂的生物适合研究？但转念一想，太复杂的生物，比如小鼠，神经元数量太多，根本没法逐个分析连接。

线虫这种“简化版系统”，刚好能排除干扰，让研究聚焦在“结构和功能的关系”上，如此看来，选线虫还真不是拍脑袋决定的。

研究团队的方法也挺有意思，他们用了“双重分析法”。

首先，电子显微镜被用来绘制神经元的物理连接，这就像给大脑画“硬件图”，哪儿有线路都标得清清楚楚。

然后，单个神经元会被光遗传学技术激活，其他神经元的反应则通过钙成像实时捕捉，这样就能画出信号传播的“软件图”，也就是功能网络。

两种方法结合，才能把结构和功能的关系看明白。

等这两张图一对比，研究人员都惊了，大脑的解剖结构，就像城市里的街道地图，每条路的位置都固定。

但功能网络不一样，它更像实际的交通流量，哪儿堵了、哪儿有近道，地图上根本看不出来，神经信号在大脑里传播，也不按“硬件图”的路线走。

有时候，明明有直连的神经元，信号偏要绕着走；有时候，又能找到一条地图上没有的“捷径”。

这就说明，大脑的工作方式比咱们之前想的复杂多了，单看物理连接，根本没法预测它的功能。

研究团队在论文里说，有效的信号网络和底层连接组，网络属性完全不一样。

这话直接挑战了神经科学里的老假设，以前大家都觉得，看结构就能知道功能。

老实讲，这一点确实让人意外，毕竟这么多年，研究都是照着“结构决定功能”的思路走的。

不过也不是所有脑区都这样，有个地方就特别“听话”。

线虫控制进食的咽部神经网络，物理连接和信号传播就高度吻合，为啥呢？我琢磨着，吃饭是保命的基础行为，一点都不能出错。

进化过程中，肯定得让这部分神经“固定”下来，要是这儿也灵活变动，信号绕错了路，线虫不就饿肚子了？如此看来，大脑也挺会分工，基础功能求稳，复杂功能求活。

这发现对人类研究的影响可不小，就说阿尔茨海默病吧，以前科学家总盯着大脑里的淀粉样蛋白斑块，这些斑块会破坏神经元连接。

但现在才知道，光看这个不够，有些患者，斑块虽然多，但大脑能通过其他路径维持功能，认知衰退就慢很多。

精神分裂症的研究也受了启发，以前靠MRI看结构，十个人里也就一个能查出异常。

现在加上功能成像，一半多都能发现问题，很显然，以后看病，不能只看“硬件”坏没坏，还得看“软件”跑不跑得了。

除了帮着理解疾病，这研究还让神经科学的探究方向变了。

以前大家总盯着结构分析，现在知道，功能网络也很重要，甚至更关键，比如现在已经有了7特斯拉的功能磁共振，能看清大脑亚毫米级的功能变化。

计算神经科学也沾光，IBM搞的脑模拟算法，预测神经元损伤后的功能变化，比以前准了不少，药物研发也换了思路，以前总盯着单个靶点，现在知道，调整个功能网络可能更管用。

比如辉瑞做的精神分裂症药，就是对着功能网络调的，效果比老药好很多，AI那边也学了招，DeepMind改了模型，跨任务切换就快多了。

毫无疑问，这研究虽然是在线虫身上做的，但给人类神经科学指了条明路，大脑不是一堆独立模块拼起来的，是个能灵活调整的系统，功能不全看结构。

往后不管是治神经疾病、搞技术研发，还是做AI，都得照着这个新认知来，说不准再过几年，咱们对大脑的理解，还有神经疾病的治疗，就能有更大的突破了。

来源：念寒尘缘