写于 2018-11-22 04:02:01| 亚洲城ca88手机登录地址| ca88手机登录官网
从电子显微镜图像重建小鼠大脑皮层的神经元(灰色)每个神经细胞与数千个其他细胞形成接触科学家借助计算机模拟分析这些网络的特征©MPI f Brain Research / Berning,Boergens,Helmstaedter A computer辅助网络显示神经元膜中的离子通道如何能够控制如短期记忆和脑波这样的广泛能力即使在触发刺激已被沉默形成短期记忆基础之后仍保持活跃的神经元大脑使用有节奏活跃的神经元将更大的神经元组合成功能单元到目前为止,神经科学家在大多数情况下借助网络模型研究这些和其他属性,每个模型只能重建一个属性科学家在法兰克福马克斯普朗克脑研究所现在已经展示了新模型如何用于研究多种特性并行根据他们的计算,所有属性都有一个共同的基础:细胞膜中的离子通道控制神经元电刺激的强度这些属性的出现不需要突触可塑性 - 这一发现有助于解释,例如,为什么一些精神活性药物可能产生深远的副作用“我无法创造,我不明白”美国物理学家理查德费曼的观察结果证实,神经科学家正在努力在计算机内对人脑进行虚拟模拟他们专注于大脑皮层,它负责更高的认知能力近年来发展起来的大脑皮层的计算机模型之一被称为稳定的超线性网络(SNN)模型。它基于假设之间的关系。输入和输出信号不是线性的模型的虚拟神经元被设计成使我略微增加n输入可以导致显着放大的输出SSN由相互激活或相互抑制的元素组成,正如大脑由刺激和抑制神经元组成另一方面,元素之间的连接,即虚拟突触,是不可变的因此,与大脑皮质中的突触不同,SSN中的连接不能增强或减弱离子通道嵌入神经元的细胞膜内。通道内的收缩,即所谓的通道孔,决定了它对不同离子的渗透性(红色,由此,离子通道对神经元的电活动起重要作用 - 并且根据最新发现甚至神经元网络的特征©MPI f实验医学早期的研究表明,SSN体现了处理类似于输入信号的输入信号的重要特性。处理视觉信息的大脑皮层中心它们包括例如归一化o f各种强度的视觉刺激,弱对比活动的放大和邻近刺激的抑制这样的网络是否也构成了大脑皮层其他特性的基础?根据马克斯普朗克脑研究所的科学家进行的分析,实际情况就是这样。例如,SSN的虚拟神经元保持永久活跃 - 即使在原始激活信号被静音后也是如此“这是先决条件对于短期储存或感觉信息,意味着大脑的工作记忆,“Max Planck脑研究所的Nataliya Kraynyukova说,此外,网络模型可以产生有节奏的活动。这种打蜡和减弱的信号是大脑皮质的典型特征,在脑电图中表现为波状活动模式短期记忆没有突触可塑性研究结果表明,短期记忆和对比信号正常化等广泛的能力可能有共同的神经元基础,即细胞膜中的离子通道突触不需要可塑性“这让我们感到惊讶,因为多年来人们一直在思考这一点tic可塑性是在大脑中存储信息的关键机制然而,显然,这不适用于短期记忆,“Tatjana Tchumatchenko说 这些新发现也有助于解释为什么一些精神活性药物除了产生预期的主要作用外还有不良副作用:一些药物会改变大脑中某些离子通道的活性“许多癫痫和偏头痛药物,例如卡马西平和托吡酯,阻断了潜在触发钠通道的活动我们现在知道这可能影响大脑的重要活动,例如,影响短期记忆,“Tchumatchenko解释出版物:Nataliya Kraynyukova和Tatjana Tchumatchenko,”稳定的supralinear网络可以产生双稳态,振荡和持续活动,“PNAS,2018; DOI: