哺乳動物的大腦是一個由緊密相連的神經(jīng)元組成的網(wǎng)絡(luò)，但神經(jīng)科學(xué)的謎團之一是，捕獲大腦活動相對較少成分的工具如何使科學(xué)家能夠預(yù)測小鼠的行為。很難相信大腦的復(fù)雜性很大程度上是由不相關(guān)的背景噪音造成的。
洛克菲勒的 Alipasha Vaziri 表示：“我們想知道為什么會出現(xiàn)這樣一個多余且代謝成本高昂的方案。”
現(xiàn)在，《神經(jīng)元》雜志上的一項新研究對小鼠中一百萬個神經(jīng)元的活動進(jìn)行了前所未有的同步記錄，為這個基本問題提供了令人驚訝的答案：技術(shù)限制誤導(dǎo)了我們，而大腦的功能遠(yuǎn)比我們曾經(jīng)想象的要多。
“之前關(guān)于大腦動力學(xué)真實維度的假設(shè)可能是由于缺乏記錄足夠多神經(jīng)元的能力，”瓦齊里說。
使用 Vaziri 實驗室開發(fā)的一種定制技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，他們在神經(jīng)活動中觀察到的 90% 以上的維度(描述所觀察到的包含不同于噪聲的信號的神經(jīng)元動態(tài)所需的獨立組件)是與所研究的小鼠的任何自發(fā)運動或感覺輸入無關(guān)。
數(shù)千個這樣的維度，包含了小鼠一半以上的累積神經(jīng)活動，在空間和時間上分布在大腦中，沒有在任何一個區(qū)域形成明顯的簇，時間范圍從幾分鐘到不到幾秒。
顯然，老鼠正在利用這種普遍、持續(xù)的活動來達(dá)到某種目的。但為了什么?“我們?nèi)匀徊恢?，但這絕對是一個不同于噪音的信號，”瓦齊里說。“它可以為了解各種復(fù)雜的內(nèi)部狀態(tài)或神經(jīng)計算提供一個窗口。”
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