作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2016/9/27 9:09:08
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上海纽约大学阐释大脑如何过滤无关信息

 

本报讯(记者黄辛)上海纽约大学汪小京教授等人提出了一种基于计算模型的全新理论,该理论阐释了大脑如何在不同环境下从众多不相关的信息中过滤出相关信息。该研究成果日前发表于《自然—通讯》。

该项研究关注人类大脑的“交通警”——抑制性神经元。抑制性神经元通过抑制其他神经元以及平衡刺激神经元活动的兴奋性神经元,确保人类对外界各类刺激给予适当的神经反应。

“抑制性神经元是大脑神经环路的一个基本元素,我们的模型涉及多种抑制性神经元研究,”汪小京说,“计算机模型表明,抑制性神经元可以让一个神经环路选择性地给一些信息打开特别的进入通道,并同时过滤掉其他信息。”

据悉,该研究团队主要研究一种特殊的抑制性神经元。这种神经元专门负责抑制兴奋性神经元的树突。这些“树突靶向”的抑制性神经元可以被名为生长激素抑制素的生物标志物所标识,并且可以被研究人员有选择性地进行研究。该研究团队提出,神经元树突靶向不仅可以控制对单个神经元的总体输入,还可以控制单个神经通路在该神经元上的输入,例如视觉和听觉通路在某个神经元上的输入。

“以往人们认为这种对单个神经通路的控制是困难的,因为抑制性神经元与兴奋性神经元之间的联结看起来密集且无结构。”该团队成员杨光宇表示,“我们研究的特别之处在于,发现了抑制性神经元可以实现选择性地给特定通路的信号打开通道所需要的精准性。”

该研究团队使用计算模型表明,在看似随意的神经元的联系中,树突靶向抑制性神经元可以通过“对齐”不同的神经通路的兴奋性输入,引导单个神经通路的信息输入。而这种对齐可以通过大脑经验学习的机制——突触可塑性得到实现。

《中国科学报》 (2016-09-27 第4版 综合)
 
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