在人腦中識(shí)別出的獨(dú)特信息流

信息無法傳遞在我們的大腦周圍根據(jù)一項(xiàng)新的研究，就像在其他動(dòng)物的大腦中一樣，它可以教會(huì)我們一些關(guān)于我們物種進(jìn)化方式的重要信息。

由瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)在以下基礎(chǔ)上使用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)功能性磁共振成像（fMRI） 掃描以分析人類、小鼠和獼猴的大腦活動(dòng)。

通過比較由此產(chǎn)生的大腦“交通地圖”，研究人員發(fā)現(xiàn)，人腦使用多種平行通路將信息從一個(gè)區(qū)域轉(zhuǎn)移到另一個(gè)區(qū)域，而小鼠和獼猴的大腦只使用單一通道。

“我們研究的新穎之處在于，在單個(gè)模型中使用多模態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)合了數(shù)學(xué)的兩個(gè)分支：圖論，它描述了多突觸路線圖;以及信息論，它映射了通過道路進(jìn)行信息傳輸（或交通）的地圖。說亞歷山德拉·格里法（Alessandra Griffa），洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的生物醫(yī)學(xué)工程師。

“基本原理是，從源頭傳遞到目標(biāo)的信息保持不變，或者在沿路的每個(gè)站點(diǎn)進(jìn)一步降級(jí)，就像我們小時(shí)候玩的電話游戲一樣?！?/p>

再打個(gè)比方，在大腦中移動(dòng)的信息流量就像在一條道路上行駛的車輛，沿途有多個(gè)站點(diǎn)。我們的大腦似乎要接線同時(shí)使用多條道路將信號(hào)車隊(duì)運(yùn)送到目的地。

更重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)這些平行途徑是獨(dú)一無二的作為指紋：研究信息在大腦周圍流動(dòng)的特定方式可以區(qū)分單個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)。

“人類大腦中的這種并行處理已經(jīng)被假設(shè)，但以前從未在全腦水平上觀察到。說格里法。

這些多種渠道如何影響思維處理，以及為什么我們有它們而其他動(dòng)物沒有，這超出了本研究的范圍。然而，研究人員認(rèn)為，我們更大的大腦使得更復(fù)雜連接模式.

研究人員認(rèn)為，它還可能為人腦增加一定程度的彈性。如果一個(gè)通道被阻止或損壞，則信息可能會(huì)通過另一個(gè)通道重新路由。

更進(jìn)一步，這項(xiàng)研究可以幫助我們確定如何修復(fù)腦損傷造成的損害，或者我們?nèi)绾文軌蚍乐共∏榈陌l(fā)展如癡呆.

“我們可以假設(shè)，這些平行信息流允許現(xiàn)實(shí)的多種表示，以及執(zhí)行人類特有的抽象功能的能力。說格里法。

“我們研究了信息是如何傳播的，所以一個(gè)有趣的下一步是模擬更復(fù)雜的過程，以研究信息如何在大腦中組合和處理以創(chuàng)造新的東西。

該研究已發(fā)表在自然通訊.

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