美國紐約大學(xué)和上海紐約大學(xué)聯(lián)合闡釋大腦過濾無關(guān)信息的機(jī)制

據(jù)科學(xué)網(wǎng)2016年9月23日報道，美國紐約大學(xué)和上海紐約大學(xué)的汪小京等研究人員提出了一種基于計(jì)算機(jī)模型的全新理論，闡釋了大腦在不同環(huán)境下從眾多不相關(guān)的信息中過濾出相關(guān)信息的機(jī)制。相關(guān)研究成果刊登于《自然·通訊》雜志。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種計(jì)算模型，主要利用一種特殊的抑制性神經(jīng)元進(jìn)行研究，標(biāo)識出了該抑制性神經(jīng)元比以往認(rèn)為的更為復(fù)雜的作用。這種神經(jīng)元專門負(fù)責(zé)抑制興奮性神經(jīng)元的樹突(樹突是神經(jīng)元的組成部分，負(fù)責(zé)接受其他神經(jīng)元的信息輸入)。這些“樹突靶向”的抑制性神經(jīng)元可以被名為生長激素抑制素(somatostatin)的生物標(biāo)志物所標(biāo)識，并且可以對其進(jìn)行選擇性的研究。研究團(tuán)隊(duì)觀察到，神經(jīng)元樹突靶向不僅可以控制單個神經(jīng)元的總體輸入，還可以控制單個神經(jīng)通路在該神經(jīng)元上的輸入，例如視覺和聽覺通路在某個神經(jīng)元上的輸入。計(jì)算模型表明，在看似隨意的神經(jīng)元的聯(lián)系中，樹突靶向抑制性神經(jīng)元可以通過“對齊”不同的神經(jīng)通路的興奮性輸入來引導(dǎo)單個神經(jīng)通路的信息輸入。而這種對齊可以通過大腦經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)的機(jī)制——突觸可塑性得到實(shí)現(xiàn)。