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计算科学破解神经元编码部分秘密
【字体: 大 中 小 】 时间:2010年01月11日 来源:生命科学专辑
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人脑工作的复杂程度远比我们以前认识的高。神经回路的信息处理过程中以前很少关注的是时间因素。关于神经细胞这一复杂网络是怎样工作的,奥地利Graz 技术大学的计算机科学家们此前提出了 “液体计算 (Liquid computing)”理论,近期他们刚刚完成了该理论的第一次验证,并进一步破解了神经元编码。
人脑工作的复杂程度远比我们以前认识的高。神经回路的信息处理过程中以前很少关注的是时间因素。关于神经细胞这一复杂网络是怎样工作的,奥地利Graz 技术大学的计算机科学家们此前提出了 “液体计算 (Liquid computing)”理论,近期他们刚刚完成了该理论的第一次验证,并进一步破解了神经元编码。这一研究由奥地利科学基金资助,有关成果发表在12 月23 日PLoS Biology 上。
Graz 技术大学理论计算科学中心的负责人Wolfgang Maass 解释称,脑部逐步处理信息的理论已经过时,人的大脑不是按照流水线的方式工作。在加工信息时,时序可能比以前认为的更灵活。研究人员以水进行了形象的比喻,脑部工作就像在水池中投下了石头。这些石头导致的波纹没有立即消失,而是相互叠加并收集相关信息,例如有多少石头被投进来,他们有多大等等。主要的不同是,脑中的波纹在神经元网络中扩散的速度非常快而已。
随后,液体计算理论——其奠基性理论首先由瑞士神经学家Henry Markram和Graz 技术大学的计算机科学家Maass 共同提出——首次被实验验证。然而,对验证实验结果的评价和解读,则构成一个新的挑战。研究人员需要破解大量神经元以分散方式编码信息的编码机制。最后,借助自动模式识别方法,研究人员破解了这一编码机制。
研究人员表示,从计算科学理论中衍生的人脑计算组织结构的假说,通过神经生物学实验验证并最终得以证实,这项研究是计算科学和脑科学交叉成功案例之一。
熊燕 编译自: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/12/091223215247.htm