科學家確定具有強大雙向連接的腦網絡核心

科技日報訊 （記者張夢然）科學可能離理解意識在大腦中的位置更近了一步。日本東京大學研究人員發現，某些類型的神經連接對于識別意識非常重要。他們發表在《大腦皮層》上的最新研究成果，朝著確定大腦中支持意識體驗最低限度的子網絡邁出了一步。

為了確定意識所在的大腦區域，研究人員在大腦神經網絡中尋找意識的一個特定標志：雙向通路。當看到某物或體驗某種感覺時，大腦會接收信息，這被稱為前饋信號，但接收到這樣的前饋信號對于意識來說是不夠的，大腦還需要以所謂的反饋形式將信息發回。并非大腦的每個部分都能接收前饋和反饋信息。

研究人員假設這些雙向連接是負責意識的大腦部分的基本標志。他們使用小鼠“連接組”和計算技術進行測試。連接組是大腦中連接的詳細圖譜。首先，他們開發了一種有效的算法來提取具有強雙向連接的大腦部分（稱為復合體），然后將該算法應用于小鼠連接組。

研究人員發現，提取的雙向性最強的復合體并非均勻分布在所有主要區域，而是集中在皮層區域和丘腦區域。而其他主要區域的雙向性較低，特別是小腦區域的雙向性要低得多。

這些發現與科學家長期所認為的意識在大腦中的位置一致。位于表面的大腦皮層包含感覺區域、運動區域和關聯區域，這些區域被認為對意識體驗至關重要。位于大腦中部的丘腦同樣被認為與意識有關，特別是丘腦和皮層區域之間的相互作用，稱為丘腦—皮層環，被認為對意識很重要。這些結果支持這樣一種觀點，即大腦網絡中的雙向性是識別意識位置的關鍵。