一个区域，两个功能：脑细胞的多任务钥匙，以了解整体大脑功能
根据芝加哥大学研究人员的一项新研究，已知在视觉和空间处理中发挥关键作用的大脑区域具有平行功能：将视觉信息分类为类别。
众所周知，灵长类动物具有非凡的地位视觉刺激分为熟悉且有意义的类别，例如水果或蔬菜。他们还可以将空间注意力引导到场景中的不同位置，并进行空间针对的动作，例如到达。
该研究发表在三月号神经元，显示这些非常不同类型的信息可以同时编码后顶皮层。该研究使科学家更加了解脑解释视觉刺激并解决复杂的任务。
芝加哥大学神经生物学助理教授David Freedman博士说：“我们发现，可以将多个功能映射到大脑的特定区域，甚至可以映射到该地区的单个脑细胞上。”“这些功能重叠。这个特定的大脑区域，甚至其单个神经元，都可以独立编码空间和认知信号。”
Freedman研究学习对大脑的影响以及如何存储信息短期记忆，重点是处理视觉刺激的区域。为了检查这种现象，他教猴子玩一个简单的视频游戏，他们学会了将移动的视觉模式分为类别。
他说：“这项任务有点像棒球裁判呼叫球和击球，因为猴子必须将各种运动模式分为两组或类别。”
猴子在几周的培训中掌握了任务。一旦他们这样做，研究人员记录了电信号在受试者执行分类任务时，来自顶叶神经元。通过测量电活动这些神经元的模式，研究人员可以解码神经元活动传达的信息。
“这活动模式弗里德曼说：“在这些顶壁神经元中，有很大的信息有关任务期间每个运动模式分配给的类别。”
多年来，他的团队在分类方面的工作已在侧面（唇部）区域归零。研究表明，该区域对于指导空间注意力和眼睛运动至关重要。但是目前尚不清楚参与空间注意力和眼动的领域如何在视觉分类等非空间功能中发挥作用。
为了比较顶叶的空间和类别功能，Freedman和他的团队为猴子的任务增添了一段扭曲。在类别任务中，研究人员要求受试者在计算机屏幕上的各个位置上对视觉提示进行眼动，但是受试者仍然必须对视觉模式同时，他们进行了这些眼睛的动作。
由于众所周知，该顶脑区域参与了眼睛运动，因此眼动可能会破坏大脑那部分中的类别信息。取而代之的是，顶脑细胞显示眼动和类别信息的同时且独立编码 - 在单个级别上进行信息的信息脑细胞。
该研究的第一作者克里斯·瑞沙尔（Chris Rishel）博士说：“这些信号骑在眼动信号的顶部。”“我们可以以很高的精度来解码眼动和类别信号。这告诉我们，通常认为相当无关的各种信息是同时且独立地由神经元在这个特定的大脑区域中代表的。”
研究作者指出，他们的结果指出：“在基于类别的决策任务中，唇部在将早期感觉区域的视觉信号转换为抽象类别信号中起关键作用的可能性。”
大脑从这种领土安排中获得什么？
“长期以来，人们一直倾向于研究大脑大脑皮层的许多不同解剖区域，并假设每个区域都像一个具有非常特定功能的专门模块。”弗里德曼说。“我们的结果支持了一种日益增长的感觉，即其中大多数（如果不是全部）大脑区域具有多个重叠的角色。”
弗里德曼认为，包括重叠功能中心的大脑可能更有效。“它使这些区域对像我们这样的科学家来说更加复杂，但它可能会提高大脑的能力。如果每个区域都可以做许多不同的事情，那么您可以将更多功能挤入同一空间。”
作者说，下一步是了解在学习过程中唇部神经元中神经元类别表示如何发展。
进一步探索
