培養(yǎng)皿中的腦細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)有計(jì)時(shí)功能
日期：2010-06-21 16:23:08
一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)培養(yǎng)皿中的腦細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)可以被培養(yǎng)成像沙漏一樣精確走時(shí)的計(jì)時(shí)器。這個(gè)發(fā)現(xiàn)可以幫助科學(xué)家們揭示我們的大腦是如何追蹤時(shí)間的，這是人類互相交流、和這個(gè)世界互動(dòng)的最基本的一個(gè)本領(lǐng)。這也是我們認(rèn)知語言模式和歌曲韻律的關(guān)鍵。
“一個(gè)長(zhǎng)年以來備受爭(zhēng)議的關(guān)于計(jì)時(shí)的議題是：在腦部是否有一個(gè)中心時(shí)鐘，或者計(jì)時(shí)是不是大腦中許多不同回路的共有本領(lǐng)”，該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人Dean Buonomano說。他是加州大學(xué)洛杉磯分校的一個(gè)神經(jīng)學(xué)家。
大腦的電子記憶
Buonomano和同事們將小鼠大腦細(xì)胞培養(yǎng)在培養(yǎng)皿中，然后用兩組電脈沖刺激它們。每個(gè)脈沖間隔從1/20秒至半秒不等。
在細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)“受訓(xùn)”兩個(gè)小時(shí)以后，施予細(xì)胞一個(gè)單電脈沖，看細(xì)胞如何反應(yīng)。
在短間隔脈沖刺激的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中，細(xì)胞間的通訊僅僅持續(xù)了一小會(huì)兒——比如說，在50毫秒間隔脈沖刺激的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中為50到100毫秒。
然而，在長(zhǎng)間隔脈沖刺激的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)活度持續(xù)了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。這是根據(jù)6月13日Nature Neuroscience雜志上刊登出來的研究成果。
當(dāng)研究人員查看半秒間隔脈沖刺激的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)間的細(xì)胞基本上互相交流了500到600毫秒。
這項(xiàng)研究是科學(xué)家們第一次發(fā)現(xiàn)大腦細(xì)胞學(xué)著生成簡(jiǎn)單的時(shí)間間隔。
所有的大腦細(xì)胞都能夠計(jì)時(shí)？
這項(xiàng)新的研究揭示我們感受時(shí)間的能力不是由一個(gè)獨(dú)立的計(jì)時(shí)器賦予的，而是腦細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)所能做的事——至少小于1秒，Buonomano說。
“通過對(duì)計(jì)時(shí)的進(jìn)一步理解（這實(shí)際上對(duì)我們做的每件事都很關(guān)鍵），我們關(guān)于大腦是如何認(rèn)識(shí)復(fù)雜的時(shí)空模式的這一點(diǎn)會(huì)有更多的了解。這正是人工智能計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)仍然在苦苦追求的東西。”
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