一项研究表明，大脑能高效地分配感官信息

有时有人认为，人类只使用了大脑的一小部分。但是，这种说法是正确的吗?该研究的作者于1月20日发表在该杂志上自然通讯用受到视觉刺激的老鼠的神经记录来回答这个问题。

这篇论文证明了，在小鼠的视觉系统中，存在一种称为差异相关性的神经活动的协调。该研究由Rubén Moreno-Bote，大脑和认知中心(CBC)的研究员和UPF信息和通信技术(DTIC)的Serra Hunter研究教授撰写;哈佛大学(美国)Jan Drugowitsch实验室的研究员，萨拉戈萨大学和巴斯克地区大学的研究人员参与了该研究。

感官和视觉信息分布在大脑的几十个区域和数亿个神经元。如果视觉信息(比如一张脸的身份信息)被分成位于每个神经元中的小包，并且这些小包是独立的，那么就有必要“读取”所有神经元的活动来提取完整的感官信息。“另一种可能性是，信息包更大，所以一个神经元有很多感觉信息，就好像这些信息可以被压缩并在许多神经元中重复。在这种情况下，神经代码将是多余的，”Rubén Moreno-Bote解释道。

冗余代码的优点是只需要使用很小一部分的神经元就可以提取所有的视觉信息存在于大脑中，如果大脑中存在一种关联，或者神经活动的协调，也就是所谓的差异关联，就会发生这种情况。

啮齿动物大脑视觉系统的差异相关性

Moreno-Bote等人在之前的一项研究中已经预测了神经元之间活动中存在这种协调，发表在自然神经科学(2014)。本文假设这些差异相关性可能非常微弱，难以测量。然而，尽管他们的弱点，他们被认为极大地限制了大脑的信息内容。

这项新研究发表在自然通讯，作者证明了小鼠视觉系统中存在差异相关性。为此，他们使用了钙离子成像技术。使研究人员能够同时研究近500个神经元的活动。这些技术能够检测出差异相关性，尽管它们存在缺陷。

研究结果显示，差异相关性限制了啮齿动物大脑中的信息。研究表明，通过阅读初级视觉皮层中近10%的神经元，就有可能提取出包含在100%神经元中的所有信息，因此，阅读十分之一的神经元就足够了神经活动提取初级视觉皮层中的所有信息。

Moreno-Bote州在回答最初的问题,“我们的研究结果表明,也许我们并不总是使用整个大脑,在某些情况下,不需要使用100%的神经元完全确定一个刺激,所以使用10%允许我们采取行动以及如果我们使用100%”。他补充说，“我们的结果表明大脑一个高效的机器能够有效地分配感觉信号因为使用一小部分神经元只要有一种感官刺激，就可以提取出所需的所有信息。”

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