Dr. Taufik Valiante (論文通訊作者) 說：「此研究目的是為了揭露人類腦細胞為何能冠以『人類』之名，且探討神經迴路如何運作。」許多研究從大鼠、小鼠身上得到了大量知識，但和人類細胞相比終究存在差異，若想鑽研人的各種疾病、或建立電腦模型，能有最直接的資料再好不過。來自加拿大Krembil 腦科學研究所、Krembil 神經資訊中心、多倫多大學組成的研究團隊，以電生理方式紀錄從癲癇患者切除之腦片，結果展現了人類神經元豐富的多樣性，成果發表在 Nature Communications 期刊。
型態、特性大不同
從數十位患者切除後的腦片，約測量了兩百顆左右的神經元電生理資訊，主要有新皮質L2&3、L3c、L5三層的神經元。首先，從型態上來看，就算位於同一層之間，神經元的樣貌也各異其趣 (Fig. 1)。第二，測量閾值內、過閾值相關的電生理特性，發現到總體來說深層的神經元具有較高的可興奮性 (excitability)，但就像同層之間的神經元型態有很大的差異，電生理特性也具有多樣性，尤又以L5高一些。第三，不同層的神經元，對於不同頻率的電流輸入有不同響應，可能和層與層之間神經元互相溝通、或對於腦波韻律 (brain rhythms) 有重要的關聯性。
Fig. 1. 神經元型態多樣性 (原論文 Fig. 1a)
結語
因為取得人腦活組織的機會相當稀少，這份研究成為人類神經元資料庫的重要一員，但僅200多顆神經元，就呈現了龐大的多樣性。且看當今熱門的人工神經網路，每一顆神經特性都相同，只改變連結方式、權重大小，展現的功能就讓人們嘖嘖稱奇，人腦如何透過860億顆神經元多樣的性質、複雜的連結模式，不斷學習、保留記憶、產生意識，其中精巧之處更是令人著迷與讚嘆。
原始論文：
Chameh, H. M. et al. Diversity amongst human cortical pyramidal neurons revealed via their sag currents and frequency preferences. Nat. Commun. 12, 2497 (2021) doi:10.1038/s41467-021-22741-9.
參考文章：
