要了解大脑还有很长的路要走

发表时间：2019-06-27

作者：易智编译

浏览次数：638

科学家们投入了大量的脑力来理解他们的实验设备是如何工作的。

你不希望因为你不知道的仪器上的一些怪癖而被骗以为你有了一个伟大的发现。就在几天前，网上发表的一篇新论文指出，用来探测引力波的仪器表现出了这样一种怪癖，诱使科学家声称探测到了可能并不存在的引力波。

不过，重力波爱好者似乎可以放松下来。对这一挑战的回应基本上表明，新批评并不会破坏海浪的发现。当然，你永远也不会知道——那些被认为已经确立的结果有时确实会消失。这通常是因为科学家们忽略了整个实验装置中最重要的部分——他们自己的大脑。

毕竟，设计实验并解释结果的是大脑。对于科学来说，大脑如何感知、如何做出决策和判断，以及这些判断如何可能出错，至少与了解非生物实验机制的复杂性同等重要。正如任何一位大脑科学家都会告诉你的那样，要想理解大脑从科学的任务清单上划掉，还有很长的路要走。但是已经取得了一些进展。最近一期的《神经元》(Neuron)杂志提供了一组方便的“透视”论文，探索大脑内部运作的当前理解状态。这些文件表明，我们已经知道了很多。但与此同时，他们强调还有很多我们不知道的。

浏览一下目录，你会发现关于理解大脑的第一课:这是一个复杂的问题，需要从多个角度来解决。

在一个层面上，电流的动态构成了大脑神经细胞的主要信号传递方式。在更高的层次上，我们有必要弄清楚神经细胞连接(突触)的规则，并为处理感官输入、学习和行为创造神经回路。另一个挑战是理解神经细胞网络如何代表记忆以及你如何回忆你所学到的东西。了解由分子、细胞和电信号进行的神经生物学处理是如何转化为行为的，从简单的身体动作到复杂的社会互动，这是至关重要的。

众所周知，大脑中的神经细胞，或神经元，通过传递电信号，在连接神经元的突触上的化学信号的辅助下，相互交流。但在理解大脑如何从感知到思维再到行动的过程中，还存在一些空白。《神经元》的每一篇展望文章都描述了关于大脑如何工作的已知情况，并提出了一些假设，即科学家对大脑如何工作缺乏全面的了解。

解释大脑的大部分工作包括绘制整个神经细胞连接网络的电信号图谱。例如，哥本哈根大学的Per Roland讨论了这些信号在空间和时间上是如何变化的。他强调了刺激神经元发出信号的信号和抑制信号的信息之间的重要平衡，使一些神经元保持安静。

巴黎高等师范学院的索菲•德纳芙和同事们也强调了神经回路中兴奋和抑制之间的平衡。他们说，这种平衡对于理解整个大脑如何根据单个神经元之间连接的变化来学习做事是很重要的。在某种程度上，控制细胞间突触连接的规则使这种“局部”活动能够改变执行大脑许多功能的“整体”神经回路。兴奋-抑制平衡，加上来自影响突触强度的全球网络的反馈，“可以确保使用局部学习规则学习全局功能，”Deneve和他的同事写道。

几乎所有这些研究大脑的方法都涉及到它如何处理信息。从某种意义上说，最终的关键问题是大脑如何进行这个神秘的过程，通过这个过程，它以光和颜色、声音、气味和触觉输入的形式吸收信息，并将它们转化为物理行为——理想情况下，这些行为是对输入做出的适当反应。就像电脑一样，大脑把输入转换成输出;关于外部世界的信息被操纵来产生关于如何对其做出反应的信息。

但是，休斯顿贝勒医学院和莱斯大学的Xaq Pitkow和Dora Angelaki在他们的观点中指出，由于感觉输入有其局限性，而且其中一些是模糊的，外部世界的信息变量无法确定地进行测量。所以大脑的行为选择必须基于某种方法

上一篇：关于波浪的十大发现

下一篇：现代版的爱丽丝用镜子换虫洞来探索量子仙境

易智学术，专注于为非英语国家科研工作者提供最优质的SCI/EI/SSCI论文润色, 学术翻译及其他相关科研论文服务，拥有1300+领域的母语编辑、SCI论文润色、SCI翻译、全程协助专家团队，已为来自2000+不同单位，30000+位科研人员提供论文全程协助服务。我们致力于提供专业、精准、安全、高效的学术论文服务，推动更多中国学者的文章被世界高水平的学术期刊录用。

联系我们

联系电话:18696157148

周一至周五:9:00-17:30

周六至周日:10:00-17:00

武汉分部地址:湖北省武汉市洪山区中建福地中心C座写字楼17F

北京总部地址:北京市海淀区北四环中路275号