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眼前放着看起来很好吃的奶酪，老鼠通常会朝好吃的方向猛跑 但是如果奶酪旁边有只凶恶的猫呢？ 老鼠会做出什么选择？ 脑内经历了怎样的“暴风雨”？ 现在，大脑中发生“暴风雨”的特定区域被科学家的要点标记并反复验证——前几天，中国科学院深圳先进技术研究院的大脑认识和脑病研究所的研究员朱英杰和美国斯坦福大学的生物系教授陈晓科合作， 大脑中存在动态判断外界新闻重要性的重要脑区域- -丘脑室旁核( pvt )，该脑区域可以在不同的环境和生理状态下判断事情的重要性，帮助我们适当选择。 他们利用光遗传学技术将电生理和光纤记录技术结合起来才发现，在小鼠的大脑中，存在着神经元组能够编码外界新闻的重要性(即“生物学显著性”)。 这些位于脑中部pvt脑区域的神经元活动反映了外界刺激的重要性，同时根据内在生理状态和外部环境动态变化，可以控制学习能力 这项研究成果已经以长文形式发表在国际顶级期刊《科学》杂志上 “评价新闻的重要性是高度的大脑功能，帮助人们适应环境，控制观察力和学习能力 这一发现为人们未来的研究如何提高大脑的认识和学习能力奠定了重要的基础对普通人和脑病患者的认识和治疗具有突破性的意义 ”朱英杰说 大脑中有判断新闻重要性的大脑区域。 我们总是受到大量新闻的“轰炸”。 你为什么从大量新闻中提取最重要的新闻并据此作出反应？ “这是解决大脑新闻的基本问题 朱英杰说，迄今为止，国际科学界认为pvt控制负面情绪，但他们比较了同一大脑区域，并在实验中关注并提出了pvt动态编码的重要性概念。 “这项重要的研究扩大了对丘脑功能的认识，发现了影响学习和记忆的重要神经机制。 这项事业吸引了脑认识和脑病研究行业的关注，吸引了探索pvt这一重要脑区功能的研究者 “美三院士，斯坦福终身教授罗伯特·马伦卡评价。 研究发现，科学家首先对小鼠进行嗅觉巴甫洛夫条件学习，使不同气味刺激与奖(水)或惩(吹)结合，然后位于大脑中央的pvt神经元无论是奖还是处罚性刺激都可以通过重要的方式被激活。 科学家们还发现对老鼠气味的反应也很有趣。 他们第一次呈现不厌倦小鼠的中性气味，第一次呈现这种气味就能激活pvt。 但是，当这种气味反复出现，不伴随任何结果时，pvt反应逐渐消失。 这种气味与奖项和惩罚结合后，pvt再次被激活 另外，pvt被激活的幅度也反映了刺激的强度--- 2滴奖比1滴奖更能激活pvt “首次发现丘脑中存在反映外界刺激重要性的神经元。 ”论文通信作者陈晓科说 对朱英杰来说，这是第一次在活动中的动物中开展多通道电生理记录技术的应用实验 年，实验初期，他遇到了小鼠运动时产生的电噪声过大等许多技术课题。 因此，他必须去其他实验室求教，走了一点弯路，才一个一个地克服了难题 “这项研究非常多，复杂精巧，研究结果表明，丘脑的特殊核团——丘脑室旁核，在追踪外界刺激的显著性方面发挥了重要的意义。 大脑利用这些消息学习如何测量外界刺激，对一些刺激不忽视或使用 罗伯特·马伦卡认为丘脑最参与解决环境中的感觉刺激，国际科学界对pvt的研究与焦虑、恐惧、抑郁等负面情绪有关，但该研究论述了丘脑如何在不同形式的学习记忆过程中发挥重要作用 由此推测，许多常见的脑病很可能与丘脑室旁核的功能异常，如药物成瘾和抑郁症等有关 大脑比较内外环境变化的动态调节完成实验的第一步后，朱英杰一直在冥想:神经细胞编码新闻的重要性是什么？ 怎么深入这样的响应机制？ 之后，他们通过改变内在生理状态和外部环境，进一步研究了面对内外环境变化后机制的动态响应 研究表明，外界刺激的显著性(重要性)不仅取决于刺激本身的物理特征，还取决于动物的内在生理状态和所处的外部环境 比如老鼠饿的时候，食物对它是重要的资源。 但是，酒一满，食物的诱惑性就和预想的大不相同。 另外，外部环境的变化也会影响事物的重要性，即使老鼠饿了，食物也就在眼前，但如果猫在食物旁边，猫的显著性(重要性)就会大于食物，老鼠抑制对食物的冲动，首先避开猫 他们根据光纤图像记录技术和单细胞电生理记录技术从不同的角度反复验证，发现pvt神经元的活动可以根据动物的内在生理状态和外部环境，动态反映对动物重要性的评价。 另外，他们在研究中发现pvt脑领域对“期待奖金落空”有动态的判断机制 也就是说，当每天鼠标都能在冰箱前找到奶酪时，它已经有习性了。 但是有一天，老鼠来到冰箱前没有看到奶酪的时候，那种“心理丧失感”会激活pvt 但是，动物在冰箱前面没有奶酪的话，就会逐渐对这种丧失感产生习性，具有停止这种行为的消退学习能力 就像夫妇之间的“7年痒”，如果一直习惯对方的存在，pvt反应也就平淡了，那时夫妇可能就成了“家人”。 但是，如果有外界环境的刺激，有可能再次激活初恋时的“跃动感” 但是科学家们发现，如果控制小鼠的pvt活动，消退学习的过程会变得更慢。 朱英杰说:“可以假设人为干预可能会延缓感情消退的过程。” 也许可以稳定pvt活动，在夫妇之间经常拥有“跃动感”” 人为干预可以提高观察力和学习能力，进入中国科学院深圳先进技术研究院以来，朱英杰一直致力于深入研究大脑对新闻重要性的判断机制 最终目的是处理问题，使科学研究成为“研之有用”，而不仅仅是找到数据、发现机制。 ”朱英杰说 新闻重要性的判断有助于使观察力集中在重要的事情上，提高对此事的学习能力 研究者利用光遗传学神经控制发现pvt控制着小鼠学习的速度和效果 在嗅觉巴甫洛夫条件学习中，小鼠学习气味和水奖励的偶联，可以表现为期待的舔水 人工利用光遗传技术抑制pvt活动后，这种偶联学习的速度和效果大大受损 这表明pvt的活动对学习能力很重要 随着人工智能的迅速发展，以深度学习为代表的机器学习的做法在视听感觉上没有很大差异，超越了人类 但是，在年8月召开的第s43届香山科学会议上，中国科学院神经科学所蒲慕明院士指出，与人脑的学习能力相比，机器学习在可解释、推理能力、反三能力等方面有明显的差异。 迅速发展类脑智能，使机器向人学习，是提高人工智能水平的重要方向 香港科技大学的叶玉如院士也指出:“目标是在多个层面，理论上模拟大脑的机制和结构，开发更普遍的人工智能，应对多任务、适应学习、适应等方面的挑战。” 近年来，脑科学研究从以前流传下来的“阅读大脑”向“控制大脑”转移 这项研究事业是pvt脑领域的“阅读”和“控制” “将来，我们会进一步探讨加强pvt活动能否提高人们的观察力，提高人们的学习能力，为转换应用打开窗口。 ”朱英杰说 另外，根据这个脑机构的研究，可能会为将来的脑智能和人工智能技术的组合提供新的研究思路 例如，在大数据时代，如何从大新闻中寻找重要的比较有效的消息呢？ 在一万人的脸上，如何根据生物学特征迅速正确地识别你想找的身体？ 这需要找到背后的生物学原理。 业界专家表示，研究大脑如何动态判断外部新闻的重要性、生物学上显著的内在机制，对未来快速发展的大脑智能、增强脑机融合、推进人工智能技术的飞速发展起到重要作用 (原标题科学家分析大脑评价和选择新闻的机制。 我们的大脑是怎么排序新闻的呢？ (这篇报道澎湃信息，下载更多原始信息，请参阅《澎湃信息》app)
