我们希望将大脑视为计算机:处理输入并吐出输出的物理系统。但显然,你的耳朵之间的内容与你的笔记本电脑之间的相似之处很少。

计算机科学家知道计算机存储和处理信息的亲密细节,因为它们设计和构建它们。但神经科学家他们没有造出大脑,这让他们有点像他们发现的一项外星技术,他们正在试图逆向工程。

在这一点上,研究人员已经相当好地编目了这些组件。我们知道大脑是一种庞大而复杂的细胞网络,称为神经元通过电气和化学信号进行通信。弄清楚的是什么如何这个网络是对世界的意义。

为此,科学家通过听其神经元烧制的聊天来促进大脑中的活动的行为。如果一个人在一个人吃巧克力时,那么在一个地区的神经元变得粗糙,那么这些细胞可能正在处理味道或引导咀嚼。这种方法主要集中在神经元火灾的频率上 - 即他们在给定的时间内射击的频率。

但仅用频率来衡量是不精确的。多年来,对老鼠的研究表明什么时候神经元相对于同伴发出信号——尤其是在空间导航过程中——也可能编码信息。在这个过程中,一些神经元的时间与它们的邻居越来越不同步,这被称为“相位进动”。

尚不清楚相位进动是否在哺乳动物中广泛存在,但最近的研究在蝙蝠和狨猴中发现了这种现象。现在,一个新的研究表明它也发生在人类中,加强阶段预防的情况可能发生在物种中。

这项新研究还发现了空间任务之外的相位进动的证据,这为以下观点提供了一些依据:在整个大脑中,这可能是一个更普遍的学习过程。

本文在期刊上发表细胞上个月由哥伦比亚大学的研究人员领导着神经科学家和生物医学工程师Josh Jacobs。

研究人员说,需要更多的研究来肉体肉体在大脑中的作用,以及如何或者如果它有助于学习仍然不确定。

但对雅各布斯团队的博士后研究员、该论文的主要作者萨尔曼·卡西姆(Salman Qasim)来说,这种模式很诱人。“(相位进动)在啮齿动物的大脑中如此突出和普遍,以至于你想假设它是一种可推广的机制,”他说告诉广达电脑杂志本月。

大鼠脑大脑

虽然对老鼠的相位进动已经研究了几十年,但由于一些原因,人类需要更长的时间才能发现它。首先,在人类的神经元水平上进行研究更具挑战性,因为这需要在大脑深处放置电极。此外,我们的大脑活动模式更微妙、更复杂,使它们更难理清。

为解决第一次挑战,该团队分析了13例耐药性癫痫患者的神经聊天十年历史记录。作为其治疗的一部分,患者有植入电极,以在癫痫发作期间映射活性风暴。

在一项测试中,他们在笔记本电脑上导航一个二维虚拟世界——就像一个简单的视频游戏。他们的大脑活动被记录下来,当他们被指示开车并在一个矩形轨道周围的六家商店放下“乘客”时。

该团队通过这项活动梳理,以获得阶段的提示。

大脑的活跃区域倾向于以稳定的速度一起激活。这些节奏,称为脑电波,就像节拍器或内部时钟。当各个神经元在附近的主要脑波中脱离步骤时,发生阶段的进攻。在空间的导航中,如本研究中,一种特定类型的神经元,称为“置位细胞”,早先触发与其同伴相比,作为对象的方法和通过一个地区。它最终射击最终链接在链中下一个地方的临时射击,加强两者之间的突触并通过空间编码路径。

在大鼠中,θ在海马中的波浪,这是一个与导航相关的区域,是强大而清晰的,使得更容易拾取。在人类中,它们较弱,变量更大。因此,该团队使用巧妙的统计分析将观察到的波浪频率扩展到范围内。这就是阶段预先突出的时候。

该结果与大鼠的现有导航研究排列。但该团队进一步走了一步。

在大脑的另一部分,额叶皮质,它们在神经元发现阶段预防参与导航。当实验对象在其中一家商店下车时,这些细胞的时间与它们的邻居不同步。这个指示的相位进动也可以编码通向目标的步骤序列。

因此,调查结果延伸到人类的阶段进修以及大脑中的新任务和地区。研究人员表示,这表明这种现象可能是一种通过时间编码经历的一般机制。的确,其他的研究- 最近且尚未进行对等审查 - 验证这一想法,将其与声音,气味和一系列图像的处理联系起来。

最妙的是,这个过程将体验压缩到脑电波的长度。也就是说,这种体验需要几秒钟的时间——比如一只老鼠在现实世界的几个地方移动压缩到一秒钟的一小部分它将相关的神经元按顺序射击。

从理论上讲,这有助于解释我们如何快速地学习这么少的例子。一些人工智能算法斗争。

然而,随着研究的诱惑,参与该研究和其他研究人员的团队都认为,吸引明确结论仍为较早。人类如何快速学习的其他理论,并且可能的阶段进程是大脑功能与其信息处理的驾驶员相反的方式的文物。

尽管如此,调查结果证明有必要进行更严肃的调查。

卡西姆说:“任何像我们一样经常观察大脑活动的人都知道,大脑活动通常是混乱的、随机的混乱。《连线》杂志上个月。“所以当你看到一些顺序出现在那个混乱中时,你想归于某种功能目的。”

只有时间才能告诉我们这个顺序是基本的神经算法还是别的什么。

图片来源:丹尼尔弗朗西沙/uns

杰森正在管理奇点集线器的编辑。188金宝搏app1.1.94他在科学和技术前进行了关于金融和经济学的研究和写作。他很好奇几乎所有东西,悲伤,他只知道一小部分一切。