
人脑是神经接线的奇迹,从单个神经元之间的链接到蜿蜒穿过广阔大脑区域的纤维。
理解的努力大脑的接线按照“连接组”一词松散地分组。法国Stem-Cell和大脑研究所的神经科学家Henry Kennedy说,近年来对连接组的兴趣蓬勃发展。他还是《今日科学杂志》(10月31日)上发表的有关大脑布线系列的一部分文章之一的作者。
社交网络
肯尼迪告诉《生命科学》:“人们认识到了解神经过程涉及理解潜在的结构。” [心灵的十大奥秘这是给出的
直到最近,大脑连通性的普遍观点一直是所谓的“小世界”模型。在人类社会中,该模型说,社会群体是高度联系的,任何两个人只有六个“握手”或熟人,却不是彼此认识。翻译成大脑时,此视图仅考虑两个大脑区域连接,不是连接的强度或距离。
相比之下,肯尼迪和他的同事们现在表现人脑成为一个密集的连接网络,其中约70%的大脑连接到其他每个区域。在社会群体类比中,大脑更像一个部落社会,在这个社会中,每个人都认识其他人,但是有些人(例如酋长)比其他人更具影响力。
研究人员使用新的皮质连通性数据库 - 大脑最外层的连接,在那里发生了复杂的思想 - 研究人员发现,两个区域之间连接的强度随彼此的距离而降低。
肯尼迪说,对不同大脑区域如何将大脑如何连接到单个神经元水平的新理解。
结构与功能
但是大脑的接线不是整个故事。大脑是一个动态的器官,是活动的动态模式引起了人类认知的丰富性和多样性。 [大脑内部:穿越时间的照片这是给出的
为了揭示大脑功能的奥秘,科学家通常采用理论方法和实验,通常使用脑成像。
尤其,功能磁共振成像(fMRI)在认知神经科学中发挥了重要作用。该技术可广泛使用,它使科学家可以无创研究大脑。
普林斯顿大学的神经科学家尼古拉斯·特克·布朗(Nicholas Turk-Browne)说,这种一般方法是试图识别大脑中活性热点的热点,在这种情况下,该活动似乎与某些持续的过程有关,例如识别面孔。
“我们在这种方法方面取得了很多进步,但是大脑功能的许多方面并没有考虑到,”撰写另一篇科学文章的Turk-Browne告诉LiveCience。
文章解释说,大脑功能分布在不同的大脑区域,而不是局限于单个区域。任何复杂的行为都需要这些领域之间的相互作用。
此外,这些互动取决于一个人的“认知状态”,例如他是在想早餐或听歌剧的东西,Turk-Browne说。
研究大脑他说,看似无限的复杂性很棘手,将要求科学家依靠计算机科学的工具。
fMRI的使用是探测大脑的强大技术。但是从定义上讲,该方法检测到大脑区域的代谢活性,而不是神经元发射。这两者是相关的,但是神经元活动与脑部扫描区域亮起时存在很大的时间。
大脑如何学习
最后,科学家可以从学习自己的学习中学到很多关于大脑的知识。大多数研究错过的大脑功能的一个方面是不同大脑学习方式的差异以及大脑的变化。
“我们开始意识到,如果您在学习之前先看一下大脑的最初状态,我们可以预测大脑在学习背景下会改变的方式,”加拿大麦吉尔大学的神经科学家罗伯特·扎特雷(Robert Zatorre)说。
Zatorre撰写了一篇文章,探讨了语音和是否语音的问题音乐能力被嵌入大脑结构中,或者可以学习和修改。
Zatorre告诉LiveScience:“我们不知道这些能力是州还是特征。” (国家是目前仅存在的条件,而特征是已经存在很长时间的事物,也许是从出生开始的。)“我认为这两种解释都有证据。”
通过结合对不同区域和最终的大脑连通性的研究,单个神经元,理论模型和对大脑功能的生理研究,神经科学家开始将人类思想的难题拼凑在一起 - 这个难题远非完整。
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