来源
2007-12-18 9:27:00
美首次发现人类大脑动态连接机理
有助了解大脑如何识别外界刺激
本报华盛顿12月16日电 美国神经认识基础研究中心科学家称，他们成功地发现了人类大脑的“动态连接”机理。大脑在“动态”状态下，神经网能飞速连接，以便更敏锐地感觉和认识外来的刺激。
大脑工作的分析，将有助于解释例如为何人们注意到一种气味后，大脑就能迅速判断出该气味来自何种物质等现象。研究负责人、卡耐基梅隆大学生物学副教授内森•尔本说：“如果你将大脑视同一台计算机，那么神经元间的连接就是大脑的运行软件。我们的研究显示，生物软件如同一函数，它随系统接收输入量的变化而快速变化。”
当人们遇到外界刺激如气味时，许多神经元开始发出信号。但众多神经元同时发出信号并非好事，因为这会导致大脑难以准确解释该现象的成因。此时，大脑会产生侧向抑制，在此过程中，受刺激的神经元会向相邻的神经元发出停止发信号的讯息，从而降低背景噪音，让大脑方便且准确地识别外界刺激物。
在研究过程中，尔本和同事重点分析了大脑嗅球中产生侧向抑制的过程。他们发现，事实上，神经元连接并不是事先设定的，而是针对外界刺激物的特殊模式而发生动态变化。实验中，他们了解到当嗅球中的兴奋神经元以相互关联的方式发出信号时，就确定了具有特点功能的连接。
研究人员认为，当大量神经元因外界刺激而作出反应时，动态连接加强了侧向抑制，滤除掉其他神经元中的背景噪音。于是，大脑能更加清楚地识别刺激物，并将它同其他类似的刺激物区分开来。
尔本表示，动态连接机理解释了为什么人一进入房间，就能辨别出有花的气味。而当继续闻辨时，他能确认的确是花的气味，甚至能更确切地知道是玫瑰的气味。尔本同时认为，通过了解大脑这种行为，人们能够将该机理应用到人脑面临的其他问题中。
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