一项大规模研究表明大脑比我们想象的要灵活得多

单个神经元可以帮助大脑同时识别所看到的内容、跟踪身体正在做的事情并指导决策。大多数神经元的用途可能比科学家曾经想象的要多得多。在《自然》杂志上发表的一项重大研究中,研究人员分析了 [...] 43 个区域的 14,000 多个单个神经元。

来源:SciTech日报

单个神经元可以帮助大脑同时识别所看到的内容、跟踪身体正在做的事情并指导决策。

大多数神经元的用途可能比科学家曾经想象的要多得多。在《自然》杂志上发表的一项重大研究中,研究人员分析了小鼠皮层 43 个区域的 14,000 多个单个神经元,发现大多数神经元并没有执行明确定义的工作。相反,他们对感官信息、运动和决策的不断变化的组合做出反应。

研究结果在发表之前就引起了不同寻常的关注,初步版本的下载量超过 11,000 次。这种关注强调了神经科学中的一个基本问题:神经元是专门的专家,还是单个脑细胞可以参与许多不同的过程?

答案似乎取决于神经元的位置。在主要感觉区域(包括处理视觉信息的区域)中发现了强大的专家。但随着信号进入涉及更复杂处理的大脑区域,神经元变得越来越难以分类为不同的功能组。

为什么大脑不喜欢简单的标签

在大部分皮层中,研究人员发现了不同的神经通才群体。

“我们必须摆脱将大脑视为一台由齿轮组成的机器的形象,每个齿轮都有一个我们可以贴上标签的确切用途,”哥伦比亚大学祖克曼研究所首席研究员、卡夫利脑科学研究所成员、该论文的共同高级作者 Stefano Fusi 博士说。 “大脑不是这样工作的。相反,大多数神经元可以表现出多种多样的反应,这可以帮助大脑解决大量不同的任务。”

在某些条件下似乎专用于一个特征的神经元也可能编码其他几条信息。它的活动可能反映了动物所看到的内容、它正在考虑的选择、它如何移动以及它是否期望奖励。