哺乳动物和鸟类在慢波睡眠期间的大脑活动不同
当我们进入深度慢波睡眠(SWS)时，神经元活动的波在我们的新大脑皮层穿梭。鸟类也会发生SWS，但它们缺乏这种特殊的大脑结构。德国西威森马克斯·普朗克鸟类学研究所的研究人员与来自荷兰和澳大利亚的同事们对鸟类睡觉时的大脑有了更深入的了解。他们发现复杂的3D大脑活动在大脑中传播，这与哺乳动物的二维活动明显不同。这些发现表明，新大脑皮层的分层神经元组织并不需要电波传播，并提出了一个有趣的可能性，即3D活动的羽状物执行了哺乳动物中没有的计算。
哺乳动物，包括人类，都依赖于大脑的处理能力大脑皮层解决复杂的认知任务。大脑的这一部分在睡眠中也起着重要的作用。在SWS期间，缓慢的神经元振荡以行波的形式在新大脑皮层传播，很像体育爱好者在体育场表演这种波。据认为，这一波可能参与协调处理的信息，在遥远的大脑区域。鸟类具有类似哺乳动物的认知能力，但不同的神经元组织。它们缺乏新皮层特有的优雅的神经元分层排列。相反，同源神经元被包裹在不分层的、看似结构不良的神经元核团中。
来自Seewiesen的马克斯·普朗克鸟类学研究所的研究人员和来自荷兰和澳大利亚的同事们正在研究雌性斑胸草雀是如何进化的大脑的活动在睡眠中随着时间和空间的变化而变化。“当我们第一次看这些记录时，慢波似乎同时出现在所有记录地点。来自乌得勒支大学的Gabriël Beckers说，他在Seewiesen的Max Planck鸟类学研究所开发了高分辨率记录方法。这些波在二维记录阵列中以快速变化的活动弧的形式移动。将阵列的方向旋转90度显示出类似的模式，从而确立了羽流在大脑中传播的3D性质。研究人员在处理不同类型信息的大脑远端区域发现了类似的模式，这表明这种活动是鸟类睡眠时大脑的普遍特征。
除了揭示鸟类大脑神经元在睡眠时的行为，这项研究还增加了我们对睡眠新皮层的理解。“我们的发现表明，慢波的传播性质并不依赖于新大脑皮层中神经元的分层组织，也不太可能涉及这种神经元组织模式特有的功能，”Seewiesen鸟类睡眠小组的负责人Niels Rattenborg说。“在这方面，对鸟类的研究改进了我们对新大脑皮层的特殊性和不特殊性的理解。”最后，研究人员想知道鸟类大脑中电波传播的三维几何结构是否反映了新大脑皮层中没有的计算特性。虽然这一想法显然是推测性的，但作者指出，在进化过程中，鸟类用核大脑结构取代了爬行动物祖先的三层大脑皮层。“据推测，鸟类大脑中看似无序的神经元核排列有一些好处，这一点我们还远未了解。”这是否与我们在睡着的鸟身上观察到的情况有关大脑这是一个有待解决的问题。
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