新“腦圖”精確定位動物大腦意識
來源:科技日報
發布時間:2022-08-09
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        科學可能離理解意識在大腦中的位置更近了一步。日本東(dong) 京大學研究人員發現,某些類型的神經連接對於(yu) 識別意識非常重要。他們(men) 發表在《大腦皮層》上的最新研究成果,朝著確定大腦中支持意識體(ti) 驗最低限度的子網絡邁出了一步。

        為(wei) 了確定意識所在的大腦區域,研究人員在大腦神經網絡中尋找意識的一個(ge) 特定標誌:雙向通路。當看到某物或體(ti) 驗某種感覺時,大腦會(hui) 接收信息,這被稱為(wei) 前饋信號,但接收到這樣的前饋信號對於(yu) 意識來說是不夠的,大腦還需要以所謂的反饋形式將信息發回。並非大腦的每個(ge) 部分都能接收前饋和反饋信息。

        研究人員假設這些雙向連接是負責意識的大腦部分的基本標誌。他們(men) 使用小鼠“連接組”和計算技術進行測試。連接組是大腦中連接的詳細圖譜。首先,他們(men) 開發了一種有效的算法來提取具有強雙向連接的大腦部分(稱為(wei) 複合體(ti) ),然後將該算法應用於(yu) 小鼠連接組。

        研究人員發現,提取的雙向性最強的複合體(ti) 並非均勻分布在所有主要區域,而是集中在皮層區域和丘腦區域。而其他主要區域的雙向性較低,特別是小腦區域的雙向性要低得多。

        這些發現與(yu) 科學家長期所認為(wei) 的意識在大腦中的位置一致。位於(yu) 表麵的大腦皮層包含感覺區域、運動區域和關(guan) 聯區域,這些區域被認為(wei) 對意識體(ti) 驗至關(guan) 重要。位於(yu) 大腦中部的丘腦同樣被認為(wei) 與(yu) 意識有關(guan) ,特別是丘腦和皮層區域之間的相互作用,稱為(wei) 丘腦—皮層環,被認為(wei) 對意識很重要。這些結果支持這樣一種觀點,即大腦網絡中的雙向性是識別意識位置的關(guan) 鍵。

        研究人員強調,他們(men) 仍在努力確定意識的位置。這項研究隻關(guan) 注神經元或大腦區域之間的“靜態”解剖連接。然而,意識是“動態的”,會(hui) 根據神經活動隨時變化。雖然解剖學能告訴人們(men) 意識活動如何傳(chuan) 播以及大腦區域如何相互作用,但仍需直接研究動態的神經活動,才能確定特定時刻意識發生的位置。


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