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中國科學家解密人腦怎樣過濾無關信息

2016-10-02 18:58:30  来源:新華社 【返回列表】

新華社上海10月2日電(記者王琳琳)身處嘈雜的咖啡廳,為了專心讀書,你需要過濾來自聽覺的無關刺激,為視覺“打開閘門”。近日,上海紐約大學汪小京團隊發現了人腦處理相關與無關信息的背後玄機。利用好這道特殊的“閘門”,人們有望更好地實現“獨善其身”。相關研究成果近日發表在國際知名期刊《自然-通訊》上。
選擇性接收想要的信息、專注想做的事,是否只是少部分人的“特異功能”?上海紐約大學神經科學教授汪小京認為,並非如此。“在極為複雜的大腦神經環路中,每個人都擁有一道特別的‘閘門’,它可以對接收的信息進行逐一識別,並將目標信息在準確的時間、送到準確的地點。”
抑制性神經元,是人腦神經環路的一個基本元素,有“交通警察”之稱。借助自主設計的計算模型,汪小京團隊發現,抑制性神經元可以通過抑制其他神經元、以及平衡興奮性神經元,來確保人類對於外界各類刺激給予適當的神經反應。“比如,抑制性神經元可以讓一個神經環路選擇性地給一些信息打開特別的進入通道,並同時過濾掉其他信息。”
“這是一個特殊的發現。” 汪小京團隊博士生楊光宇說,“以往人們認為這種對單個神經通路的控制是困難的,因為抑制性神經元與興奮性神經元之間的聯結看起來密集且無結構。但我們的研究證實,抑制性神經元是可以精準控制各通路信號的。”
如何訓練並提高個人過濾無效信息的能力?汪小京介紹:“我們的模型顯示,過濾無關信息的能力可以通過大腦的神經突觸可塑性來增強,這種‘閘門/過濾’機制實際上越用越強。未來,我們將和實驗學家一起進一步驗證這一理論預測。”
同時,汪小京表示,雖然抑制性神經元可以作為大腦內的“信息閘門”,但是人腦是如何通過學習有效地利用這些閘門、實現注意力定位越來越精準,還不是很清楚。接下來,該團隊會通過進一步建模研究這一問題。(完)

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