将大脑活动与大脑形状联系起来的新理论可能有助于阐明人类的意识

UNSW澳大利亚科学家们表明，复杂的人类大脑活动受到同样简单的普遍性质的管辖，可以解释其他现象，如精美的小提琴或豹子上的斑点。

新南威尔士大学的研究小组已经发现了人在休息时大脑功能的独特模式与大脑的物理结构之间的联系。

新南威尔金森大学的高级作者心理学家乔尔·皮尔森副教授说:“当人们躺在脑部扫描仪上，不思考任何特别的事情，也不做任何明确的任务时，为什么这些自发的大脑活动模式会发生?这一直是个谜。”

“我们的研究提供了首个可以解释这一现象的过度延伸理论。利用数学上普遍存在的自然现象——谐波，我们已经展示了静止的大脑功能是如何与人的大脑形状相关的。

“我们开发的方法还提供了一种新技术，用于分析在大脑活动上产生的巨大数据。

“通过帮助我们理解与有意识和有知觉相关的非常复杂的大脑活动模式，它可能会为诊断意识障碍带来一种新方法。”

该研究由新南威尔士大学心理学院的Selen Atasoy博士和副教授Pearson以及新南威尔士大学数学与统计学院的Isaac Donnelly共同完成，并发表在了该期刊上自然通信。

研究人员使用来自两种成像技术的数据 - 磁共振成像（MRI）和扩散张量成像（DTI） - 构建十个人的大脑结构的三维图。

皮尔森副教授说:“磁共振成像给了我们他们皮层的结构——大脑褶皱的表面——而DTI给了我们一张大脑白质潜在连接的解剖图。”

然后，研究小组利用拉普拉斯Eingenmodes(即谐波)的数学框架分析了这些大脑地图，它描述了一个系统的自然振动，其中所有部分以相同的频率一起运动。

“我们的结果表明，如果您想在琴弦振动时产生精致的声音，则表现出大脑问题的形状，即斯特拉德马里斯小提琴的精确木质，”副教授Pearson表示。

“大脑活动在大脑的精确解剖结构中产生共振，从而产生我们观察到的静止的振荡网络。”

领导作者UNSW的博士·伊斯兰·奥萨伊伊博士：“我们预测人类谐波的模式大脑可以比作音符谱写出一段复杂的乐曲;更复杂模式的构建块脑活动”。

副教授Pearson表示：“有趣的是，相同种类的谐波被认为是在自然中解释其他自组织现象，例如坐在振动金属板时的砂形式的图案，或者生物学的发展图案如老虎上的条纹和豹子上的斑点。“

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