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2024-10-21 10:17:20

根据新理论研究 小脑袋也能成就大事

导读 研究人员发现,果蝇的小脑网络可以产生精确的内部指南,这表明用比以前认为的更少的神经元就可以完成复杂的计算。神经科学家遇到了一个问题...

研究人员发现,果蝇的小脑网络可以产生精确的内部指南,这表明用比以前认为的更少的神经元就可以完成复杂的计算。

神经科学家遇到了一个问题。

多年来,研究人员一直提出一种理论,解释动物的大脑如何在不依赖外界线索的情况下追踪其相对于环境的位置——类似于我们即使闭上眼睛也能感知自己的位置。

根据基于啮齿类动物大脑记录的理论,称为环状吸引子网络的神经元网络维持着一个内部指南,可以追踪你在世界上的位置。一个准确的内部指南被认为需要一个拥有许多神经元的大型网络,而一个只有少数神经元的小型网络会导致指南的指漂移,从而产生误差。

随后,研究人员在小果蝇体内发现了一个内部指南。

Janelia 研究小组负责人 Ann Hermundstad 表示:“苍蝇的大脑指南非常精确,但它是由一个非常小的网络构建的,这与之前的理论假设相反。因此,我们对大脑指南的理解显然存在差距。”

现在,由霍华德休斯医学研究所珍妮莉亚研究园区赫蒙斯塔德实验室的博士后马塞拉·诺曼领导的研究解释了这一难题。新理论表明,如何用一个非常小的网络创造出一个完全准确的内部指南,就像果蝇一样。

这项研究改变了神经科学家对大脑如何执行多项任务(从工作记忆到导航到决策)的看法。

“这确实拓展了我们对小型网络功能的认识,”Noorman 说道。“它们实际上可以进行比之前所知的更复杂的计算。”