新浪科技|科学好故事|大脑功能背后的复杂运作方式:界限越来越模糊


新浪科技|科学好故事|大脑功能背后的复杂运作方式:界限越来越模糊
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来源:quantamagazine
撰文:Jordana Cepelewicz
翻译:任天

新浪科技|科学好故事|大脑功能背后的复杂运作方式:界限越来越模糊
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神经科学家试图将不同类别的心理功能映射到大脑的特定区域 , 但最近的工作表明 , 这些区域的定义和边界是复杂的 , 而且与情境有关
我们熟悉的心智功能类别 , 例如感知、记忆和注意力等等 , 都反映了我们自身的经验 , 但这些功能却给我们认识大脑的工作方式带来了误导 , 现在研究人员在探索提出更具启发性的方法 , 来揭示大脑功能背后的运作方式 。
在某种意义上 , 神经科学家是大脑不同区域的制图师 , 负责定义它们的特征和活动 , 了解连接它们的回路和结构 , 并界定这些区域的边界 。 大脑前部 , 即我们的前额后面 , 便是前额皮质 , 被称为判断中枢 。 前额皮质的后面是运动皮层 , 负责计划和协调我们躯体的运动 。 颞叶位于大脑的侧面 , 对记忆和情绪处理至关重要 。 在这些区域上方是躯体感觉皮层;在它们后面是视觉皮层 。
神经科学研究人员不仅经常像地图绘制者那样描绘大脑及其功能 , 而且遵循的还是“老式的地图绘制方法” 。 “他们根据自己在心理、精神上或行为上的兴趣来对大脑进行分析” , 然后将这些功能分配给不同的神经元网络 , 这就好像它们是乐高积木 , 之间有着明确的界限 。
然而 , 边界分明的大脑“地图”不仅过于简化 , 而且还经常带来误导 。 100多年来 , 科学家们一直在寻找大脑中与思考、感觉、决策、记忆、运动和其他日常经验有关的区域界限 , 但一无所获 。 近年来的一系列神经学研究进一步证实 , 这些心智功能分类“无法给理解大脑的结构或工作方式提供良好的指导” 。
对于大脑的生理结构如何组织的问题 , 神经科学家普遍持有一致的意见:可以将大脑和神经元划分为特定的区域、网络和细胞类型 。 不过 , 当涉及到大脑可能正在执行的任务——如感知、记忆、注意力、情绪或动作等——时 , “事情就变得更加可疑了” 。
没有人质疑视觉皮层能使人看到事物 , 听觉皮层能使人听见声音 , 以及海马体对记忆至关重要 。 对这些区域的损伤都会损害我们的这些能力 , 研究人员也已经确定了这些区域潜在的运作机制 。 但事情并没有如此简单 。 举例来说 , 记忆也需要除海马体之外的大脑网络 , 而海马体被证明在记忆之外越来越多的认知过程中发挥着关键作用 。 有时候 , 区域重叠的程度太大 , 以至于功能标签开始失去其意义 。

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