《自然》封面：技术改革带来不一样的结果

　　

生物通报道：来自华盛顿大学圣路易斯分校神经学系，放射线学系，生物医学工程系等，以及哈佛大学脑科学研究中心（Center for Brain Science），麻省总医院Athinoula A. Martinos生物医学成像中心的研究人员利用不同于传统大脑功能研究的方法发现大脑在不断地通过一种以前与感觉、运动或认知等现象联系起来的活动类型的精致的、分布式的模式进行循环。这一研究成果公布在5月3日的《Nature》杂志封面上。

（《Nature》封面是由美术家John W. Campbell所创作的反映产生意识的神经网络之间动态的画作：一幅通过数字技术修改过的胶彩画）

原文摘要：
Nature 447, 83-86 (3 May 2007) | 
doi:10.1038/nature05758; Received 28 November 2006; Accepted 14 March 2007
Intrinsic functional architecture in the anaesthetized monkey brain
[Abstract]

传统的研究大脑功能的方法是测量在特定任务过程中或在对特定刺激的生理学反应，但是大部分大脑能量消耗主要是用于代谢活性（metabolic activity），与任何特殊的刺激和行为没有明显的关联。

功能磁共振成像(functional MRI，fMRl)技术目前在脑功能活动研究中得到了迅速的发展，已广泛应用于神经科学的各个领域，这是一种使用MRI来测量在大脑的活跃的部分发生的迅速、极微小新陈代谢变化的一个相对的新方法，不仅能帮助放射科医师细致地查看大脑的解剖图，而且能帮助他们精确地确定大脑的哪个部分正在处理着比如思考、说话、运动和感觉等关键性的行为。这些信息对外科手术计划、辐射治疗、治疗中风或者治疗其它的大脑紊乱性障碍都起着关键性的作用。

在猴类动物上利用这种方法，研究人员发现大脑在不断地通过一种以前与感觉、运动或认知等现象联系起来的活动类型的精致的、分布式的模式进行循环。这种波动即便是在由麻醉诱导的无意识过程中也是存在的，并且与其背后的解剖连接的模式是相对应的。这些神经回路可能代表着使感知和思想成为可能的深层结构。有趣的是，猴子和人类在这方面的模板是相似的（但并不是相同的），说明这种功能组织方式是演化过程中在所有灵长类动物中都保存下来的。
（生物通：万纹）

附：
中美科学家《自然》子刊解析视觉神经研究

来自明尼苏达州大学心理学系，中科院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室的研究人员利用功能磁共振成像(functional MRI，fMRl)技术发现人类视觉皮层（visual cortex）能对可见色彩闪烁（chromatic flicker）作出反应，证明了许多视觉皮层区域的皮层活性之间相当大的差别并不是不同的知觉经验的必要条件。这一研究成果公布在《Nature Neuroscience》杂志上。

领导这一研究的是明尼苏达州大学心理学系的何生教授，其早年毕业于中国科技大学，同时参与研究的还有中科院生物物理研究所的周可博士。

哺乳动物视觉皮层（visual cortex）相当复杂——现知与视觉有关的大脑皮层多达35个（猴），人和动物感知外界物体的大小、明暗、颜色、动静，获得对机体生存具有重要意义的各种信息，至少有80％以上的外界信息经视觉获得，视觉是人和动物最重要的感觉。

其中色觉是视觉的一个重要方面，光感受器的信号可以通过改变化学性突触释放的递质的量，向中间神经细胞传递，在水平细胞中，不同颜色的信号以一种特异的方式汇合起来。一般而言，当两种同亮度色彩（isoluminant colors）以25Hz或者更高的频率变化的时候，观测者是只能感知到一种融合色（fused color）。超过视觉停闪频率（fusion frequency）的彩色光闪（Chromatic flicker）会导致人类视觉的闪烁适应（flicker adaptation），以及刺激猴类的V1神经元。

在这篇文章中，研究人员利用功能磁共振成像(functional MRI，fMRl)技术发现许多人类视觉皮层区域（除了VO）可以区别融合色闪烁和其匹配的非闪烁控制（nonflickering control），这证明了高频色彩信息（high-frequency chromatic information）具有极大的intracortical短暂滤过作用（temporal filtering），也说明许多视觉皮层区域的皮层活性之间相当大的差别并不是不同的知觉经验的必要条件。