科学家们发现，大脑的可塑性分为不同的功能网络

大脑还有很多东西需要了解。弗吉尼亚理工大学Carilion研究所(Virginia Tech Carilion Research Institute)的科学家们取得了一项关键发现，发现大脑细胞在经历过程中发生变化的显著差异。

他们的研究结果于本周发表在《公共科学图书馆•综合》。

“神经元可以经历长期的变化响应弗吉尼亚理工大学Carilion研究所执行主任迈克尔·弗里德兰德(Michael Friedlander)说。弗里德兰德与他以前的研究生和博士后伊格纳西奥·赛斯(Ignacio Saez)共同撰写了这篇论文。“神经科学家已经把他们的注意力集中在了解神经细胞之间被称为突触的连接的神经可塑性上。”

突触，是一种特殊的连接神经元工作原理是将一个神经元的电信号转换成化学信号，从而改变接收神经元的状态。化学信号触发接收神经元的电信号，并继续这个过程。

通过改变化学通信过程的效率来响应两个相互连接的神经元的反复的共同激活，突触可能变得更强或更弱。这一过程被称为突触可塑性，它所引起的变化会在共激活期之后持续几分钟，直到一生。

外部经验可以内化为大脑突触沟通过程的物理重组。这在大脑的发育过程中尤其重要，而且在整个生命过程中都是如此，因为学习等经历不断地改变着大脑的突触回路。

弗里德兰德说:“直到最近，科学家们一直认为，就经验如何诱导可塑性而言，大脑中大多数类型相似、位置相似的突触都以相似的方式表现出来。”“然而，在我们的工作中，我们发现了在可塑性反应方面的巨大差异，即使是在相邻突触对相同活动的反应之间。”

Friedlander和Saez报告说，神经元的兴奋性突触具有一定的可塑性，这些神经元根据以往的经验，将自己分组，聚集到发育中的大脑中特定的单个神经元上。

弗里德兰德说:“个体神经元的突触在对某种体验做出反应时最有可能增强，而那些突触在对类似体验做出反应时减弱的神经元则更有可能与其他神经元相连。”“那些突触对同样的经历没有任何反应的神经元更有可能与其他神经元连接，形成一个更稳定但非可塑性的网络。”

研究人员在啮齿动物模型中观察到了这种类似的突触可塑性伙伴系统，使用的是大脑皮层中负责处理视觉的单独部分。科学家们记录了单个神经元激活相邻的神经元群之后。然后，他们将这一记录与仅一个相邻神经元的激活所引起的电活动进行了比较。这些突触通过重复激活过程来模拟学习。

当科学家们把一种药理学药剂应用到阻止突触抑制的神经元上时，他们发现训练在神经元上产生了更显著、更多样的可塑性兴奋性突触。不同组的可塑性反应突触当抑制被阻断时，一个神经元的相似度更高，通过它们的学习反应，这些神经元有效地聚集在一起。

“虽然我们多年前就知道，类似类型的神经元倾向于丰富地相互连接，但这是这种分类过程适用于的第一个证明。突触可塑性,”弗里德兰德说。“这样的结果对增强学习范式有意义，也有助于更好地理解活大脑中大规模神经元网络的动态网络属性。”

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