简而言之 |
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大脑机制的复杂性继续使神经科学家感到惊讶。最近,耶路撒冷希伯来大学的研究人员的一项研究强调了我们内部导航系统的意外方面。与普遍的看法相反,这不是秩序,而是机会这将指导负责我们环境映射的单元。这个革命性的发现质疑了数十年来既定信念的质疑,并为人脑功能的新观点打开了道路。
位置细胞在空间导航中的作用
位于海马中的位置细胞在包括人在内的动物的空间代表中起着基本作用。传统上,人们承认这些神经元遵循了一个非常有条理的计划,以形成精确的空间卡。但是,Yoram Burak教授和他的团队最近的研究表明,这些细胞并不总是符合这种规律性。
在较大或复杂的环境中,该地方单元格具有显然无序的排放模式,在不规则的地方激活。这种现象似乎很混乱,但实际上,它反映了一种复杂的适应策略。使用高斯过程这是一系列在宇宙学和海洋学中广泛使用的随机功能,研究人员能够解释这些细胞如何形成活动群有效地绘制空间。
通用数学原理
该研究表明,大脑导航系统正在遵循通用数学原理。通过重新验证动物(例如小鼠和大鼠)的位置细胞活性的现有记录,该团队确认这些细胞在不同维环境中遵循随机模式。
这随机化不是毫无目的。根据Burak教授的说法,它允许您创建独特的“代码单词”,从而有效地代表太空中的不同位置。通过调节这些随机代码的统计数据,大脑可以在巨大而多样的环境中产生非常有效的位置表示。这表明海马不依靠刚性电路,而是利用机会创建灵活有效的空间表示。
对大脑理解的影响
除导航外,这一发现对我们对大脑过程的理解具有重要意义。如果机会在神经编码中发挥作用,这可能会为记忆,学习,甚至是受生物大脑启发的人工智能系统的发展提供新的观点。
通过探索空间认知的数学基础,这项研究不仅丰富了我们对大脑如何映射世界的理解,而且还强调了明显混乱的神经过程的优雅。这些发现可以应用于其他形式的神经编码,为各种科学领域的创新方法开辟了途径。
对神经过程有了新的理解
这项发表在《神经元》上的革命研究强调了重新思考我们传统的大脑功能概念的重要性。通过认识到偶然的作用在大脑编码和处理复杂信息的方式中,我们也许能够开发更精确,更自适应的模型。
这些模型不仅可以改善我们对神经过程的基本理解,而且可以激发人工智能领域的技术进步。根据大脑功能的原理,研究人员可以开发能够适应和学习更灵活和更有效的系统。
这种对大脑随机的新看法将如何影响神经科学的未来工作及其导致的技术?
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