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由于人类的意识源于大脑皮层，因此研究人员希望在大脑的灰质中找到由学习引起的变更 。在大脑皮层之下，有数十亿个紧密聚积 的轴突束（神经纤维），将灰质中的神经元连接到神经通路中。 由于轴突上笼罩 有髓磷脂（一种脂质），这些轴突束是白色的，因此大脑的这个部位也被称为白质（white matter）。髓磷脂具有绝缘作用，能使电信号在轴突中的传输速度提高50~100倍。由白质损伤导致的相关疾病是一个重要的研究领域，然则 直到最近，科学家发觉 了髓磷脂可能在信息处置惩罚 和学习中施展 作用，这一领域才获得 足够的存眷 。 在曩昔 10年中，许多 科学家通过大脑成像技术来寻找大脑白质的差别 ，并研究了一些具有高超 技能的专家的大脑，比如 在阅读或计算方面异常 厉害的人。结果发觉 ，不仅专业杂技演员和高尔夫球职业选手的大脑白质与业余喜好者存在差别 ，智商不合 的人的大脑白质也有差别 。如果信息处置惩罚 和学习只来自灰质中神经元之间神经突触连接的增强，那为什么学习会影响大脑皮层下的轴突束呢？ 我们的研究可能可以提供一些线索。我的实验室从细胞层面上研究突触，以及一些大脑区域在学习进程 中是如何产生 变更 的。目前大多半 治疗神经疾病和精神障碍的药物，都是通过转变 神经突触间的信息传递来施展 作用，而医学界迫切需要更有效的药物，因此我们需要考虑神经突触以外的变更 。如果仅存眷 突触间的信号传递，我们可能无法找到能更有效地治疗痴呆症、抑郁症、精神决裂 症或创伤后应激障碍（PTSD）的办法 。 在20世纪90年代初期，我还在美国国立卫生研究院（NIH）时，就开始探索这样一种可能性：神经胶质细胞也许能感知神经网络中传输的信号，甚至可以影响信号传输的效率。随后的实验证据注解 ，所有类型的神经胶质细胞都能对神经运动 产生 回声，并且 能转变 大脑中神经信号的传递。其中最令人惊讶的一个发觉 与髓磷脂有关。 髓磷脂绝缘层实际上是由细胞膜组成 的，会像胶带一样围绕 纠缠 在轴突上。在大脑和脊髓中，章鱼状的神经胶质细胞（少突胶质细胞）具有包裹神经元的作用。在四肢和躯干中，香肠状的神经胶质细胞（施旺细胞）也具有类似的作用。大量 少突胶质细胞会抓住轴突，并在轴突上分段包裹髓磷脂层。在段与段之间，会有1微米左右的间隙，这部分 的轴突是裸露的，能产生 电脉冲的离子通道就是集中在这样的区域里。这些间隙称为郎飞结（node of Ranvier），它们就像中继器一样，把神经元产生 的感动沿着轴突一个节点一个节点地传递下去。神经脉冲的传递速度会随着包裹轴突的髓磷脂层数的增加而增加，因为髓磷脂层能更有效地防止电压损耗。另外，如果相邻两段髓磷脂距离更近，郎飞结更紧密，就能更快地产生 电脉冲，因为在这种情况下，只需要更少的时间就能让细胞膜内外的电压产生 变更 ，从而让离子通道打开，产生 电脉冲。 而当绝缘层受损时，神经脉冲将无法传递，因此一些髓磷脂损坏的疾病，例如多发性硬化症和吉兰-巴雷综合征（Guillain-Barré syndrome），会导致严重的残疾。然则 ，神经脉冲能转变 髓磷脂的不雅 点，直到最近才获得 普遍 接受。即使髓磷脂的结构真的产生 了变更 ，这又是如何改良 行为和学习呢？这一问题的谜底 其实十分明显，想想我们在文章开头提到的那句话：一起放电的神经元，是通过神经突触相连的，即在任何庞杂 的信息网络或运输网络中，达到 “中继站”的时间都是至关重要的。 那么，如何恰本地 支配大脑中每个环节的信号传输速度，使神经脉冲在适合 的时候达到 特定位置呢？我们知道，在一些轴突中，电信号会以很慢的速度向前传递，而在另一些轴突中，电信号会以类似赛车的速度迅速传送。除非优化输入神经信号的传递时间，以抵消两根轴突的长度差别 ，以及神经脉冲沿轴突传递时的速度差别 ，不然 两根轴突的信号很难同时达到 某个作为“中继站”的神经元。 由于髓磷脂是加速神经脉冲传递的有效手段，所以轴突髓鞘化可以增进 信息在神经网络中的传输。如果少突胶质细胞能感知神经信号，并对流经神经回路的信号作出响应，那么，来自轴突的反馈信息就可以调节髓磷脂的形成，从而转变 髓磷脂调控神经脉冲传递速度的方法 。然则 ，少突胶质细胞如何检测沿着轴突传递的神经脉冲呢？ 髓磷脂变薄
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