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极速飞车:中美科学家揭开大脑“抉择”之谜 成

文章来源:网络    发布时间:2018-10-28  【字号:      】

朱英杰在实验中 深圳传真奶酪就在猫旁边,老鼠会如何选择?食物和生命,哪个更重要?以往,人们认为这种选择理所当然。近日,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所(简称先进院脑所)研究员朱英杰与美国斯坦福大学生物系教授陈晓科合作发现,大脑存在一个动态评估外界信息重要性的关键脑区——丘脑室旁核(PVT),该脑区能够在不同环境和生理状态下评估事件的重要性从而帮助我们做出恰当选择。他们利用光遗传学技术结合电生理和光纤记录技术,首次发现在小鼠大脑中存在一群神经元能够编码外界信息的重要性(即生物学显著性),这些位于大脑中部PVT脑区的神经元活动能够反映外界刺激的重要性,并且随内在生理状态和外部环境而动态地变化,从而控制学习能力。该研究成果以长文形式发表于美国《科学》杂志,朱英杰是论文第一作者。“判断信息的重要性是一个高级的大脑功能,它能够帮助人们更好地适极速3d彩票规则应多变的环境,也控制着人们的注意力和学习能力。这一发现为人们未来研究如何提高大脑的认知和学习能力奠定了重要基础,对普通人群和脑疾病患者的认知与治疗均具有突破性意义。”朱英杰表示。我们每时每刻都会接受大量信息的轰炸,为什么你会从海量信息中抽提出对你最重要的信息,并据此做出恰当反应?“这是大脑信息处理面临的一个基本问题。”朱英杰表示。这样做可能让你缓入“七年之痒”名为“丘脑室旁核”(简称PVT)的脑区在发现了大脑中存在对信息重要性评估的脑区的基础上,朱英杰与团队又进一步思考,应该如何深挖这种响应机制,并且思考它会具有怎样的意义。显然,外界刺激的显著性(重要性)不仅取决于刺激本身的物理特征,也跟动物的内在生理状态和所处的外部环境有关。此外,他们也在研究中发现了PVT脑区对于预期奖励落空(RewardOmission)存在动态评估机制。也就是说,当每天小鼠到冰箱前都能发现一块奶酪时,它已经习惯了这种奖赏。但是,有一天当小鼠去到冰箱前却没有看到奶酪时,它的“心理失落感”会激活PVT。然而,由于动物具有消退学习能力,即它如果习惯了冰箱前没有奶酪,就会逐渐习惯于这种失落感而停止进行该行为。就好比夫妻的“七年之痒”,如果一直习惯了对方的存在,PVT反应也会趋于平淡,这时,夫妻就可能过成了“家人”。但如果一旦有外界环境的刺激,又可能会重新激活初恋时的“心跳感”。有望应用于类脑人工智能技术在2016年发布的《“十三五”国家科技创新规划》中,脑科学是重点突破方向之一。目前,我国脑科学研究主要有两个方向:以探索大脑秘密、攻克大脑疾病为导向的脑科学研究和以发展人工智能技术为导向的类脑研究。近年来,脑科学研究正在从传统的“读脑”向“控脑”转换。朱英杰等人的研究工作正是对PVT脑区的“读”与“控”。通过调控PVT脑区的神经活动,他们发现该脑区神经元活性控制着小鼠学习能力。当利用光遗传学技术抑制PVT活动后,偶联性学习的速率和效果都大大受损。“未来我们将进一步研究,是否可以通过增强PVT活动来提高人们的注意力、增强人们的学习能力,这将为转化应用打开一扇窗口。”朱英杰表示。此外,该大脑机制的研究发现也聚富彩票网可能会为未必赢彩票来类脑智能与人工智能技术的结合提供新的研究思路。



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