大脑皮层

一名患有保守自杀想法的病人向他的精神病医生提供了几根头发。她用这些毛发获得干细胞，然后在培养皿中培养大脑组织，从而解决这种特殊疾病。她利用这些信息设计了一种个性化的基因疗法来纠正他的大脑回路功能。

这听起来像科幻小说吗？是的，但是由美国国家卫生研究院资助的“盘子里的疾病”技术让我们离个性化治疗更近了一步。科学家已经能够成功地培养出具有类似大脑皮层的三维结构、生长模式和功能的组织，而大脑皮层是大脑功能的关键。令人惊讶的是，这些器官具有神经元网络活动，细胞形成回路相互交流，就像脑细胞一样。

卫生研究所心理健康中心主任托马斯·里恩塞尔(Thomas R. Insel)说:“在过去的几年里，这个领域取得了令人振奋的进展。这些大脑皮层球体可以生长到功能电路建立的程度，使得建立精神疾病模型和研究病因成为可能。他们还没有考虑到整个大脑的复杂性，但是我们不需要整个大脑来研究大脑回路的紊乱。在为患者获取潜在利益的过程中，我们特别关注其中涉及的道德问题。”

在以前的研究中，科学家使用诱导多能干细胞的方法将病人的皮肤细胞诱导成干细胞，这些干细胞进一步转化成神经元。他们甚至诱导神经元和支持细胞的自组装，产生类似器官的原始器官，模仿大脑的结构。然而，这些器官缺乏复杂的电路，无法模拟我们大脑的工作方式。

改进技术后，研究人员创造了一个更类似真实大脑的神经胶质细胞网络，包含更健康的神经元，从而创造了更强的联系和回路。像发育中的大脑一样，这些神经元是分层的，通过神经网络进行交流。

这些皮质球体也可以用于传统的脑切片研究。因此，在未来，有可能通过球体发现大脑有问题的人的大脑皮层在哪个发育阶段遇到问题。干细胞研究项目的负责人大卫·潘奇森说:“尽管这项技术仍处于成熟阶段，但它在为精神疾病患者精确设计和安全测试新疗法方面有巨大潜力。”

分析：理解大脑皮层的高级中枢功能，一方面要求了解有关皮层形态位置概况，另一方面要求理解相应功能的具体表现方式。由于大脑皮层的形态辨认因沟回曲折交错而不易形成较明析的印象，而且某些中枢机能表现不易在认识上明确区分，所以使理解这些机能成为教学难点。

突破这一难点，关键是要适当、充分地处理好教材内容的直观问题。例如，在认识大脑皮层形态特征时，除了用图像直观材料外，还要配合模型直观，并且可以在一模型上用适当颜色显示几个中枢部位，特别指示中央沟和外侧裂的形态位置请学生辨识。这样，就能突出重点地使学生了解大脑皮层表面特征，为学习有关中枢高级机能建立具体感性认识基础。另外，在观察大脑额状剖面图、认识灰质与白质分布情况时，还应着重强调白质纤维走向联系，可结合脑干模型来观察锥体交叉部位，并将脊髓传导束与脑相连的关系做概略介绍，说明上、下行纤维的交叉走向，为理解躯体运动和感觉机能的皮层对侧管理建立必要的形态结构认识基础。在介绍某些皮层中枢的功能时，可首先用言语直观或结合图像直观的方法，形象、生动地描述有关研究实例，使学生能从中领悟到中枢功能的特点，也能促使学生较容易地使理解的知识具体化。