人类神经连接 人类拥有更高级大脑的代价是更容易患上神经精神疾病

91文库 2019-02-12 08:20:16

Paz说,人类和其他灵长类动物之间的解剖结构---类似于计算机中的“硬件”---差异已被描述出来---特别是我们较大的前额叶皮层(prefrontal cortex)及其存在的大量神经元。但是神经编码---类似于计算机中的“软件(software)”----上的差异尚未被探究过。

论文第一作者、Paz实验室研究生Raviv Pryluk设计了一种方法来测试和比较大脑几个区域的神经编码效率。Pryluk说,“我们将有效的沟通定义为使用最少量的能量来传输最多信息 ---以尽可能少的'文字'传递尽可能复杂的信息。”

这些研究人员记录了人类和猕猴的大脑两个区域---前额叶皮层和杏仁核(amygdala)---中单个神经元的电活动,其中前额叶皮层执行着更高级的功能,如作出决策和理性思维,杏仁核是一种在进化上更加古老的大脑区域,负责基本的“战斗或逃跑”生存技能以及情绪。

这项研究的结果为大脑进化的“洗衣机”理论提供了支持:在人类和猴子中,前额叶皮层中的神经编码比杏仁核中更为高效。人类大脑中这两个区域的神经编码比猴子大脑中更为高效。但是,特定神经编码的效率越高,它对错误的抵抗性就越差(即阻止错误的稳健性较差)。Paz将杏仁核比作洗衣机滚桶(washing machine drum):“它不是很复杂,但是它更不可能出现差错,这对动物的生存很重要。”他补充道,“人类杏仁核对错误的较差抵抗力可能在不恰当的环境(比如创伤后应激障碍和其他的焦虑症)下出现的夸大的类似生存的反应中发挥着作用。

Pryluk说,“进化需要权衡取舍。效率和稳健性之间可能存在一种零和游戏,而且我们复杂的、多维度的大脑以稳健性为代价获得了更高的效率。”

Paz补充道,“一方面,为什么人类具有如此优越的学习、认知和适应能力?另一方面,为何人类容易出现焦虑、抑郁和其他精神障碍?我们已证实这可能是一枚硬币的两面。”