每一秒,认知功能 我们的大脑 它们处理大量信息来预测未来并预期下一刻会发生什么。很神奇吧?然而,这是一个如此自然的过程以至于我们并没有意识到它:这是我们生存的基本机制。现在,科学家首次发现了它的工作原理。
大脑皮层的作用
大脑皮层是哺乳动物大脑最大的部分,在认知功能中起着至关重要的作用。在人类中,它负责感知、思考、记忆和决策。最近的一个假设表明 它的主要功能是预测未来事件,处理新的感觉信息并将其与之前的预期进行比较。
发表在杂志上的一项研究 神经元 (我在这里链接) 为这一理论提供了重要的证据支持。这项研究由博士领导。 尤里·希姆基夫,教授实验室博士后研究员 拉斐尔Yuste,代表着理解皮质的预测作用迈出了重要一步。
大脑皮层作为记忆机器
“我们发现大脑皮层就像一台记忆机器,可以编码新的经历并预测不久的将来,” 希姆基夫.
教授 和你 强调了这一发现对于理解大脑的正常功能以及诸如精神分裂症(大脑皮层似乎无法正常运作)等疾病的重要性。 他解释说,新颖之处在于我们预测的事情和实际发生的事情之间的差异。
认知功能和新奇检测机制
研究小组首先设计了一项研究来确定小鼠对熟悉和新奇感官刺激的组合如何反应。刺激是以不同音调播放的声音。检查了小鼠的听觉皮层后,他们发现神经元簇不仅对播放的声音有反应,而且对其新颖程度也有反应。
有趣的是,他们观察到每种声音都会留下神经活动的痕迹,他们称之为“回声”,它可以监测一段时间内的感觉输入并形成对近期输入的短期记忆。
为了进一步研究这些发现,研究小组建立了听觉皮层的神经网络模型并训练它检测新的刺激。该模型复制了在小鼠身上观察到的情况,表明神经元网络也使用活动的“回声”来记忆环境模型并用它来检测变化。
大脑皮层能“预测”未来吗?对理解精神分裂症的意义
如上所述,该研究还对大脑皮层在精神分裂症中起的主要作用提供了新的见解。多年来,临床医生已经知道,精神分裂症患者不善于区分新旧信息。
他说:“我们非常兴奋,这些发现可以加深我们对大脑这一关键部分的理解,并可能为这些认知功能何时出现问题以及如何解决提供重要见解。” 和你.
研究的未来
这一发现意义重大。了解大脑如何预测未来并对事件做出反应可能会带来神经和精神疾病的新治疗方法。更不用说受到大脑自然功能的启发而开发的更先进的人工智能系统。
研究表明,预测未来不仅仅是大脑的附属功能,而且是大脑的一项基本能力,深深融入我们感知和与周围世界互动的方式中。