重新审视全球工作空间,协调人类大脑的层级组织
Ludwig Van Beethoven诞生250周年的庆祝活动在没有Herbert von Karajan的辉煌表演的情况下,贝多芬的令人难忘的交响乐的辉煌表演就不会是一样的。任何音乐交响乐的执行是一项非常艰巨的任务,要求每个音乐家的大量技能 - 但也许是最艰巨的任务在于必须向音乐家协调演义音乐的指挥,使音乐会融合和交谈我们最深的情绪。
在很多方面,人类的大脑就像一个管弦乐队,不同的区域执行非常不同类型的处理,例如在管弦乐队的单个音乐家需要能够读懂音乐,演奏他们的乐器,并听到产生的音乐。然而,指挥的作用是不同的,即协调和编曲每一个音乐家的输出成为一个有凝聚力的整体。没有指挥,音乐总是失败的——就像费里尼的权威电影《音乐彩排》中所完美展现的那样。
已经提出,人脑与管弦乐队类似,因为它是分层组织的,但不太可能只是单个导体。相反,1988年,心理学家伯纳德BAAR提出了“全球工作空间”的概念,其中信息融入了一小群“导体”之前,在广播到整个大脑之前。这一庆祝的理论提出了分层组织如何允许的优雅解决方案通过组织信息流量和生存所需的潜在计算来协调函数和行为。因此,这是一个意识理论,由神经科学家斯坦尼斯·德文和杰恩 - 皮埃尔·换档,他提出了“全球神经元工作空间”'假设关联感知,电机,注意力,记忆和价值区域互连,形成更高级别的统一空间,其中信息广泛地共享并广播回到级别处理器。因此,大脑的全球工作空间因此类似于小型组织负责人的核心组合;换句话说,像一群许多von卡拉扬领导亩ICAL ORCHESTRA。
然而,到目前为止还不知道这种协调在人类大脑中发生的位置和方式。它只是与新论文“重新审视全球工作空间编排的层次组织人类的大脑,“发表领先的开放访问期刊自然的人类行为2021年1月4日星期一,研究人员已经发现了这种“全球工作空间”的脑地区的脑区功能“丰富的俱乐部”存在。“这一激进的新发现是由Gustavo Deco和Morten L Kringelbach在脑和认知中心之间的国际合作产生的。在大学Pompeu Fabra,巴塞罗那(西班牙)和牛津大学精神病学系(英国)和奥胡斯大学大脑中的音乐中心。基于1000多个人类参与者的大型数据集功能性核磁共振成像(FMRI)录音,调查结果阐述了意识性质的新光。
德科教授说:“为了识别全局工作空间,我们通过一种适用于大量健康参与者的多模态神经成像数据的标准化定向传输熵框架,确定了大脑区域之间的信息流。这首次揭示了一套独特的脑区协调来自知觉、长期记忆、评估和注意系统的信息跨越许多不同的任务。此外,我们通过系统损伤生成性全脑模型,证实了我们的结果的因果意义和稳健性。”
Kringelbach教授补充说:“我们的调查结果揭示了神经科学中的主要未解决的挑战性问题。虽然这里的结果涉及全球有意识的任务处理工作空间,但将来的工作可以利用我们的框架来调查睡眠和麻醉等其他国家,允许与其他意识的其他理论直接比较。同样,我们的框架可用于调查不平衡大脑神经精神疾病的状态,并被用来扰乱和重新平衡模型,以确定新的最佳的,健康的因果路径"
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