科学家确定具有强大双向连接的脑网络核心

科技日报讯 （记者张梦然）科学可能离理解意识在大脑中的位置更近了一步。日本东京大学研究人员发现，某些类型的神经连接对于识别意识非常重要。他们发表在《大脑皮层》上的最新研究成果，朝着确定大脑中支持意识体验最低限度的子网络迈出了一步。

为了确定意识所在的大脑区域，研究人员在大脑神经网络中寻找意识的一个特定标志：双向通路。当看到某物或体验某种感觉时，大脑会接收信息，这被称为前馈信号，但接收到这样的前馈信号对于意识来说是不够的，大脑还需要以所谓的反馈形式将信息发回。并非大脑的每个部分都能接收前馈和反馈信息。

研究人员假设这些双向连接是负责意识的大脑部分的基本标志。他们使用小鼠“连接组”和计算技术进行测试。连接组是大脑中连接的详细图谱。首先，他们开发了一种有效的算法来提取具有强双向连接的大脑部分（称为复合体），然后将该算法应用于小鼠连接组。

研究人员发现，提取的双向性最强的复合体并非均匀分布在所有主要区域，而是集中在皮层区域和丘脑区域。而其他主要区域的双向性较低，特别是小脑区域的双向性要低得多。

这些发现与科学家长期所认为的意识在大脑中的位置一致。位于表面的大脑皮层包含感觉区域、运动区域和关联区域，这些区域被认为对意识体验至关重要。位于大脑中部的丘脑同样被认为与意识有关，特别是丘脑和皮层区域之间的相互作用，称为丘脑—皮层环，被认为对意识很重要。这些结果支持这样一种观点，即大脑网络中的双向性是识别意识位置的关键。