研究发现脑皮层存在两个分离的信息输入流

　　据物理学家组织网6月28日(北京时间)报道，美国哥伦比亚大学神经科学系研究人员通过一系列实验发现，感觉信息一次会传到两个位置：不仅会传到脑中层，还会直接到达更深层次。这一发现颠覆了目前主流的脑连接理论，相关论文发表在6月28日的《科学》杂志上。

　　几十年来，科学家认为感觉信息是由皮肤、眼睛、耳朵传递到丘脑，然后在大脑皮质中连续不断地处理：大脑皮层有6层，首先在中层(第4层)，然后到达上层(第2、3层)，最后到达更深层(第5、6层)。信号通过分层式“功能柱”运动的模型，沿着轴突方向来确定信号传播。

　　“我们的发现挑战了这一信条。”哥伦比亚大学神经科学系与科维理脑科学研究所副教授兰迪·布鲁诺说，“大脑不仅处理光线、声音、触觉等信号，还会处理讲话、决策及抽象思考等高级功能。”

　　该研究以小鼠的胡须感觉系统为对象。通过一种极灵敏的技术，监控小鼠脑中的信号在神经元间如何传递。他们向仅1微米宽的玻璃微管内充满能传导神经信号的液体，然后刺激小鼠胡须，在其脑皮层的176个神经元和丘脑的76个神经元中，均记录到了神经脉冲信号。这表明信号是从丘脑同时传到第4和第5 层，虽然80%的丘脑神经轴突只到第4层，但在更深层记录的信号也出人意料地强。

　　为了证明更深层是否直接收到了感觉信息，他们还用局部麻醉剂封锁了所有来自第4层的信号，结果发现深层的神经活动保持不变。他们认为，在处理感觉信息过程中，大脑皮层的上层和下层形成了分离的线路，并独立发挥各自作用。

　　布鲁诺认为，一种可能性是基本感觉处理在下层进行，如目视跟踪一个网球以协调运动，这需要建立连接;而与整个皮质层或经历有关的，或涉及到学习的信息处理过程，可能要在上层进行。比如，观察对手正要把球打向哪里，并计划在哪里反击等。

　　诺贝尔奖得主、德国马克思·普朗克研究所神经生物学家伯特·沙克曼认为，该研究非常令人信服，并会改变游戏规则。