大腦如何在不同行為之間切換

我們的大腦如何在不同的行為之間切換?一項新的研究現(xiàn)在為神經(jīng)科學(xué)中的這個關(guān)鍵問題提供了第一個答案。研究人員利用小鼠研究了大腦特定區(qū)域的電活動。然后借助自適應(yīng)計算機算法對結(jié)果進行分析。該人工智能識別出信號中的一種典型指紋。

通過分析這個信號，研究人員可以在動物實際做出改變前兩秒預(yù)測它們接下來會轉(zhuǎn)向哪種行為。研究結(jié)果現(xiàn)已發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上。

該研究是在埃爾蘭根-紐倫堡弗里德里希-亞歷山大大學(xué) (FAU)、科隆大學(xué)診所和馬克斯·普朗克代謝研究所進行的。

我們每天都會做成千上萬種不同的事情：打電話、寫電子郵件、吃飯、運動、刷牙。我們的大腦如何在這些不同的行為之間切換?這個問題目前是神經(jīng)科學(xué)研究的熱點課題。如果我們大腦的這一中心功能無法正常工作，可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的神經(jīng)精神疾病，例如暴飲暴食、厭食癥或強迫癥。

大腦內(nèi)的某個區(qū)域在這些轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著重要作用：下丘腦。它的角色類似于空中交通管制員。它充當(dāng)一個樞紐，匯集有關(guān)身體的重要信息——我們是否饑餓、體溫有多高、心跳有多快。

大腦的其余部分使下丘腦了解外部世界。根據(jù)這些信息，下丘腦調(diào)節(jié)先天行為，例如飲食、探索周圍環(huán)境或與他人互動。但它是如何做到的呢?

為了回答這個問題，由 FAU 生理學(xué)和病理生理學(xué)研究所的 Alexey Ponomarenko 教授、科隆大學(xué)診所的 Tatiana Korotkova 教授和 MPI 代謝研究領(lǐng)導(dǎo)的一系列研究小組結(jié)合了多項前沿研究：神經(jīng)科學(xué)和數(shù)學(xué)的前沿技術(shù)。

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