在人脑中识别出的独特信息流

信息无法传递在我们的大脑周围根据一项新的研究,就像在其他动物的大脑中一样,它可以教会我们一些关于我们物种进化方式的重要信息。

由瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员领导的一个团队在以下基础上使用先进的数据分析技术功能性磁共振成像(fMRI) 扫描以分析人类、小鼠和猕猴的大脑活动。

通过比较由此产生的大脑“交通地图”,研究人员发现,人脑使用多种平行通路将信息从一个区域转移到另一个区域,而小鼠和猕猴的大脑只使用单一通道。

我们的大脑可以使用多种渠道。(亚历山德拉·格里法 CHUV/EPFL CC BY-SA)

“我们研究的新颖之处在于,在单个模型中使用多模态数据,结合了数学的两个分支:图论,它描述了多突触路线图;以及信息论,它映射了通过道路进行信息传输(或交通)的地图。亚历山德拉·格里法(Alessandra Griffa),洛桑联邦理工学院(EPFL)的生物医学工程师。

“基本原理是,从源头传递到目标的信息保持不变,或者在沿路的每个站点进一步降级,就像我们小时候玩的电话游戏一样。”

再打个比方,在大脑中移动的信息流量就像在一条道路上行驶的车辆,沿途有多个站点。我们的大脑似乎要接线同时使用多条道路将信号车队运送到目的地。

更重要的是,研究人员发现这些平行途径是独一无二的作为指纹:研究信息在大脑周围流动的特定方式可以区分单个神经系统。

“人类大脑中的这种并行处理已经被假设,但以前从未在全脑水平上观察到。格里法。

这些多种渠道如何影响思维处理,以及为什么我们有它们而其他动物没有,这超出了本研究的范围。然而,研究人员认为,我们更大的大脑使得更复杂连接模式.

研究人员认为,它还可能为人脑增加一定程度的弹性。如果一个通道被阻止或损坏,则信息可能会通过另一个通道重新路由。

更进一步,这项研究可以帮助我们确定如何修复脑损伤造成的损害,或者我们如何能够防止病情的发展如痴呆.

“我们可以假设,这些平行信息流允许现实的多种表示,以及执行人类特有的抽象功能的能力。格里法。

“我们研究了信息是如何传播的,所以一个有趣的下一步是模拟更复杂的过程,以研究信息如何在大脑中组合和处理以创造新的东西。

该研究已发表在自然通讯.

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