通过对海龟大脑的建模，我们可以深入了解视觉皮层的路径活动gydF4y2Ba

马克斯·普朗克大脑研究所的研究人员进行了一项新研究，利用计算机模拟来探索刺突模式如何在海龟视觉皮层实验数据约束的神经元网络中传播。gydF4y2Ba

研究人员发现，网络中罕见但强大的连接可以提高记忆力的可靠性gydF4y2Ba传播gydF4y2Ba，提供了易于停止或促进传播的衬底，从而形成了在这些网络中路由活动的高度可靠的系统。这项研究揭示了大脑中的神经元如何相互交流，以及如何可靠地控制这种交流。gydF4y2Ba

相互连接的神经元网络传播活动的可靠性如何?有两个因素认为“非常不可靠”:神经元通过弱连接从网络中许多其他神经元接收输入，并且在同一刺激的多次呈现下，神经元的反应显著不同。gydF4y2Ba

尽管如此，在包括老鼠、人类、鸟类和海龟在内的各种物种的大脑中，已经测量出了可重复的活动模式。这些模式涉及以相同的时间顺序激活同一个神经元网络，这表明网络中活动的传播在某种程度上比以前认为的更可靠。gydF4y2Ba

马克斯·普朗克大脑研究所所长吉勒斯·劳伦特教授之前的实验室实验已经挑战了这些预期，表明即使是海龟皮层中单个神经元的激活(峰值)也能触发网络中的活动模式。然而，这些峰值可靠传播背后的网络机制尚不清楚。gydF4y2Ba

胡安·路易斯·里克尔梅(Juan Luis Riquelme)是一名博士生，他与马克斯·普朗克大脑研究所的研究小组负责人、慕尼黑工业大学教授朱莉亚娜·乔吉耶娃(Julijana Gjorgjieva)合作gydF4y2Ba计算机模拟gydF4y2Ba研究神经元网络模型中活动传播的机制。gydF4y2Ba

他们的研究揭示了网络连通性支持通过单个尖峰产生连续的神经反应。这些网络受到来自海龟皮层的记录的限制，这解释了单个峰值如何能够对大范围的神经活动产生如此巨大的影响。gydF4y2Ba

研究人员发现，循环网络中罕见但强大的连接可以提高传播的可靠性，尽管存在来自其他相互连接的神经元的噪声活动。研究小组观察到，有一些gydF4y2Ba强大的连接gydF4y2Ba可以很容易地停止或促进传播，从而导致一个高度可靠的系统在网络中路由活动。相反，拥有许多弱连接使传播更加灵活。gydF4y2Ba

这种路由可能依赖于上下文，由外部输入或正在进行的网络活动决定网络内传播的最终路径。重要的是，研究人员发现，这些活动模式可以被分离成独立的模块，这些模块可以独立激活和组合。gydF4y2Ba

这表明，大脑能够产生大量不同但可靠的活动模式，以应对不同的刺激。这些发现对我们理解大脑如何控制信息流以及如何处理不同刺激具有重要意义。gydF4y2Ba

总的来说，这项新的计算研究为大脑中的神经元如何相互通信以及如何可靠地控制这种通信提供了见解。由于海龟与祖先的羊膜动物密切相关，了解它们更简单的皮层中的可靠繁殖可能有助于深入了解多个物种神经元网络的基本运作。gydF4y2Ba

在这一领域的进一步研究可能会导致深入了解如何gydF4y2Ba大脑gydF4y2Ba处理信息并通知gydF4y2Ba新发展gydF4y2Ba在人工网络上。gydF4y2Ba

这项研究发表在该杂志上gydF4y2BaeLifegydF4y2Ba．gydF4y2Ba