Paz 和 Fried 从年夜脑区域四周植入电极并介入记忆研究的癫痫病人中采集了年夜量数据 , 并从这些数据中找出了杏仁体和扣带回皮质的单神经元数据 。
他们比力了这些神经元与山公神经元勾当的两个特征:稳健性和效率 。
这些数据来自五只山公和七小我的两个年夜脑区域近 750 个神经元 。 它们由单个神经元在数小时内记实下来的连续串放电峰值或低谷构成 。
研究人员对这些集中在癫痫患者年夜脑深处的单个神经元勾当进行了分类和阐发 , 进而明白人脑在处置信息时的“稳健性”转变 。
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图丨人脑和猴脑稳健性与效率的对比(来历:A Tradeoff in the Neural Code across Regions and Species)
他们发现 , 在这两个物种中 , 杏仁核中的旌旗灯号比扣带皮层中的旌旗灯号更强 。 但扣带皮层旌旗灯号强的年夜脑更有用率 。 人类的两个区域都比山公中的区域更不稳健但却更有用 。
这个成果出乎他们的预料 , 因为这申明人类牺牲了一些年夜脑稳健性来提高其效率 。 是以 , 这些成果可有助于研究人员诠释人类怪异的智力 , 以及为何人类会患有精力疾病的内涵机制 。
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图丨信息处置时神经元所动用的运算潜力对比(来历:A Tradeoff in the Neural Code across Regions and Species)
副感化来了
人类比其他灵长类动物更会进行好处的衡量弃取 , 但因为人脑需要更高的效率 , 是以它也丢弃必然“稳健性” 。 是以 , 人脑的皮质更轻易犯错 , 这也诠释了为何人类更轻易罹患精力疾病 。 这些成果与神尽心理学中的其他理论发生共识 。
加州年夜学伯克利分校的认知神经学家 Robert Knight 说 , 这印证了神尽心理学的其他理论 。 神尽心理学认为 , 年夜脑中神经元勾当的同步可能与精力病或抑郁症有关 。
Knight 说:“这类研究很是主要 , 因为年夜大都神经科学研究都是在动物身长进行的 , 假设神经勾当的焦点模式是跨物种的 , 那么对人类也是如斯 。 ”
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图丨猴脑与人脑稳健性和信息处置效率的异同(来历:A Tradeoff in the Neural Code across Regions and Species)
英国纽卡斯尔年夜学的神经学家 Christopher Petkov 说 , 研究人员的稳健性-效率均衡假说是一个主要的假说 , 需要在进一步的研究中加以摸索 。
他指出 , 直接比力山公和人类的神经元数据具有挑战性 , 因为很难知道这两个物种在收集数据时是否处于近似的精力状况 。 但这种比力“很是有价值” 。
Paz 说 , 他今朝的研究中的长时候记实可能忽略了年夜脑状况的差别,他今朝打算的新研究将从山公和人类执行近似使命时收集神经元数据 , 从而可以跟踪一个特定的年夜脑状况 , 好比焦炙 。
因为全球只有少数人有资格介入近似研究 , 是以人类年夜脑研究具有挑战性 。 在癫痫患者中 , 外科大夫只将电极放在接近他们认为癫痫爆发地址的年夜脑区域 , 而这些区域可能对研究问题不太有意义 。
Fried 说 , 每年 , 他的诊所只有 10-15 名患者加入研究 。 但 Fried 指出 , 年夜大都合适前提的患者都热衷于介入研究 , 因为“在病院期待很无聊 , 他们很有乐趣领会本身的年夜脑” 。
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