新“腦圖”精確定位動(dòng)物大腦意識(shí)
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間：2022-08-09 09:48:56
科學(xué)可能離理解意識(shí)在大腦中的位置更近了一步。日本東京大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，某些類型的神經(jīng)連接對(duì)于識(shí)別意識(shí)非常重要。他們發(fā)表在《大腦皮層》上的最新研究成果，朝著確定大腦中支持意識(shí)體驗(yàn)最低限度的子網(wǎng)絡(luò)邁出了一步。為了確定意識(shí)所在的大腦區(qū)域，研究人員在大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中尋找意識(shí)的一個(gè)特定標(biāo)志：雙向通路。當(dāng)看到某物或體驗(yàn)?zāi)撤N感覺(jué)時(shí)，大腦會(huì)接收信息，這被稱為前饋信號(hào)，但接收到這樣的前饋信號(hào)對(duì)于意識(shí)來(lái)說(shuō)是不夠的，大腦還需要以所謂的反饋形式將信息發(fā)回。并非大腦的每個(gè)部分都能接收前饋和反饋信息。
研究人員假設(shè)這些雙向連接是負(fù)責(zé)意識(shí)的大腦部分的基本標(biāo)志。他們使用小鼠“連接組”和計(jì)算技術(shù)進(jìn)行測(cè)試。連接組是大腦中連接的詳細(xì)圖譜。首先，他們開(kāi)發(fā)了一種有效的算法來(lái)提取具有強(qiáng)雙向連接的大腦部分（稱為復(fù)合體），然后將該算法應(yīng)用于小鼠連接組。
研究人員發(fā)現(xiàn)，提取的雙向性最強(qiáng)的復(fù)合體并非均勻分布在所有主要區(qū)域，而是集中在皮層區(qū)域和丘腦區(qū)域。而其他主要區(qū)域的雙向性較低，特別是小腦區(qū)域的雙向性要低得多。
這些發(fā)現(xiàn)與科學(xué)家長(zhǎng)期所認(rèn)為的意識(shí)在大腦中的位置一致。位于表面的大腦皮層包含感覺(jué)區(qū)域、運(yùn)動(dòng)區(qū)域和關(guān)聯(lián)區(qū)域，這些區(qū)域被認(rèn)為對(duì)意識(shí)體驗(yàn)至關(guān)重要。位于大腦中部的丘腦同樣被認(rèn)為與意識(shí)有關(guān)，特別是丘腦和皮層區(qū)域之間的相互作用，稱為丘腦—皮層環(huán)，被認(rèn)為對(duì)意識(shí)很重要。這些結(jié)果支持這樣一種觀點(diǎn)，即大腦網(wǎng)絡(luò)中的雙向性是識(shí)別意識(shí)位置的關(guān)鍵。
研究人員強(qiáng)調(diào)，他們?nèi)栽谂Υ_定意識(shí)的位置。這項(xiàng)研究只關(guān)注神經(jīng)元或大腦區(qū)域之間的“靜態(tài)”解剖連接。然而，意識(shí)是“動(dòng)態(tài)的”，會(huì)根據(jù)神經(jīng)活動(dòng)隨時(shí)變化。雖然解剖學(xué)能告訴人們意識(shí)活動(dòng)如何傳播以及大腦區(qū)域如何相互作用，但仍需直接研究動(dòng)態(tài)的神經(jīng)活動(dòng)，才能確定特定時(shí)刻意識(shí)發(fā)生的位置。（張夢(mèng)然）
責(zé)任編輯：邢敏
