| 大脑暗能量 |
|
才会活跃起来。
一般来说，在做成像实验时，神经科学家都会想方设法地确定，产生特定知觉或与某种行为相关的是哪些脑区。而找到这些脑区的最好方式，就是在两种相关状态下，直接比较大脑活动有何不同。如果研究人员想要知道，哪些脑区对“读单词”这一行为比较重要，他们就会比较在大声读单词 （试验组）和默默地看同一组单词（对照组）时，受试者的大脑成像图有何差异。为了准确找出这种差异，研究人员必须从读单词受试者的大脑成像图上，消除看单词受试者大脑成像图上的内容。经过处理，成像图上仍显示为活跃状态的脑区的神经元活动，可能就是读单词这一行为所必需的。在这种情况下，大脑的基本活动，也就是始终存在的“背景”神经活动都会被消除。以这种方式得到的实验结果很容易让人认为，只有在执行特定任务时，大脑的“开关”才被打开，而在其他时候，大脑都处于非活跃状态。
人们在休息或发呆时，大脑里面到底发生了什么？过去几年，我们和其他一些研究小组对这个问题产生了极大的兴趣，因为多项研究都暗示，在这种状态下，大脑中存在一定程度的背景活动。
只须对大脑成像图进行肉眼观测，就能找到大脑背景活动存在的证据：无论来自对照组还是试验组，大脑成像图总是显示，多个脑区都处于相当忙碌的状态。由于都存在背景“噪声”，通过肉眼观察原始图像，我们几乎不可能从两类大脑成像图上找出差别，而要完成这一任务，只有利用计算机进行精密的图片分析。
进一步分析发现，在执行特定任务时，大脑消耗能量的上升幅度不会超过基础神经活动的5%。在神经回路中，大部分神经活动都与外部事件无关，这些活动消耗的能量占大脑总消耗能量的60%～80%。因此我们借鉴天文学家的说法，把这些固定存在的神经活动称为大脑的暗能量——看不见的暗能量占据了宇宙中物质能量的绝大多数。
我们推测大脑暗能量可能存在的另一个理由是，研究发现只有极少的感官信息能够真正抵达大脑的中枢处理区域。视觉信息从眼睛传向视觉皮层的过程中，信号强度会大幅衰减。
我们周围存在无数信息，每秒约有上百亿比特的信息抵达视网膜，但与之相连的视觉输出神经连接只有100万个，每秒钟视网膜传向大脑的信息只有600万比特，最终能到达视觉皮层的信息只有1万比特。
经过进一步处理，视觉信息才能进入负责产生意识知觉的脑区。令人惊讶的是，最终形成意识知觉的信息每秒钟不足100比特。如果这些是大脑所能利用的全部信息，如此少的信息量显然不大可能形成知觉，因此固定存在的大脑神经活动必定在此过程中发挥了某种作用。
神经突触的数量也暗示大脑暗能量可能存在。突触是神经元间的连接点。在视觉皮层中，负责传递视觉信息的突触数量还不到全部突触的10%。因此，大部分突触肯定是用于建立视觉皮层内部神经元间的联系。
|
| |
上一篇：
下一篇： |
|
|
| 会员登录 |
|
登录模块加载中...
|
 |
| 专家介绍 |
|
|
|
| 合作单位 |
|
|
|
|
关于我们 
设为首页 
加入收藏
