用于大脑中宽带信息传输的神经元滤波器
与欧宝娱乐地址宽带信息技术一样,神经系统同时将不同的信息从大脑的一个区域传递到另一个区域。但是如何在另一端检索消息而不使他们感到困惑呢?弗里德里希·米歇尔生物医学研究所(FMI)的科学家们发现,嗅球和皮质之间的神经元过滤器可以处理这个问题。ob欧宝直播nba发表在自然他们发现,大脑皮层的神经元过滤可以从嗅球传播的过多信息中提取出关于特定气味的信息。这种过滤可能对气味的感知和记忆很重要,也可能在大脑的其他区域执行。
在摩尔斯电码时代,信息的传输是直截了当的:电报员在线的一端对一连串的咔嚓声进行编码,然后在另一端接收和解码。然而,由于对紧急信息的需求日益增加,因此需要更有效的传播方式。如今,多条消息通过同一条线同时发送,甚至以无线方式到处广播。那么,如何从这种混乱中提取并正确解码给定的消息呢?一种解决方案是在不同的频带对不同的信息进行编码,然后把接收器调到所需的频率,就像我们的无线电一样。
大脑也要处理类似的问题。神经细胞通过一种类似莫尔斯电码的密码向其他神经细胞发送各种信息。在每时每刻,网络中的单个神经细胞必须从大量输入中提取相关信息,同时忽略不相关的输入。来自弗里德里希·米歇尔研究所的雷纳·弗里德里希团队的科学家生物医ob欧宝直播nba学研究现在已经阐明了信息是如何从嗅球传递到皮质目标的。在一个伟大的团队努力下,他们确定了皮层的神经细胞如何处理气味信息,而不丢失它在来自嗅球神经元的不和谐的咔哒声中。他们的研究结果发表在权威杂志的网站上自然。
嗅球是大脑中第一个嗅觉处理中心。鼻子里的感觉神经元受到气味的刺激,神经细胞就会嗅球产生复杂的活动模式,其传输到多个更高大脑区域。由于单个神经元可以被几种气味激活,关于每种气味的信息是由许多神经细胞编码的。此外,活动模式在不同的时间尺度上编码了不同的信息。例如,活动模式的快速组成部分提供了关于广泛气味类别的信息,而刺激的精确身份被有效地编码在较慢的组成部分中。因此,弗里德里希的小组研究了大脑皮层中用于读取这些模式的过滤器,该区域被认为是形成特定嗅觉记忆的区域。他们利用了斑马鱼,一个小型脊椎动物模型系统,允许复杂的光学,遗传和电生理技术的结合。“为了解决如此复杂的生物系统的功能,我们最终需要数学模型。但为了建立良好的模型,我们首先需要从许多单独的神经细胞中获得测量和数据,”弗里德里希评论道,“我们能够通过斑马鱼的嗅觉系统获得这些数据。”
通过开发一种巧妙的光基因工具和纯粹的勤奋,科学家们可以解释关于特定气味的信息是如何从大脑的一个区域转移到另一个区域的。他们发现皮质采用所谓的低通滤波器。换句话说,神经细胞特别关注神经元对话的那些部分,这些部分是关于气味的准确识别信息。弗里德里希说:“通过这种过滤,一些信息似乎丢失了。”“然而,我们知道有神经细胞在其他大脑区域应用其他过滤器。因此,我们相信大脑使用复杂的过滤器阵列来确保神经元接收到适当的信息。因此,神经元过滤可能在气味和其他刺激的感知和记忆中发挥重要作用。”
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