跨神经元传播的信息
曾克实验室描述了一种假定的机制，非常适合神经元电路中的快速信息处理
信用:Shutterstock 为了快速准确地放大感觉刺激，神经元电路需要特定的接线
大约70年前，一个引人注目的想法出现了，即“一起放电的神经元连接在一起”
然而，在计算模型中，连接在一起的神经元倾向于屈服于神经生物学中没有观察到的活动和不稳定性的爆发
弗里德曼·曾克小组现在描述了一个看似合理但却简单的机制，生物学可以用来避免这个问题
感知可靠，速度惊人
例如，你只需要一瞬间就能认出照片中的一头牛，并立即被提醒它哞哞叫时发出的声音和干草的味道
要做到这一点，你的大脑需要快速放大或抑制特定的信号，然后通过大量的大脑区域传播它们
1949年，心理学家唐纳德·赫布就大脑如何实现这一壮举提出了令人信服的“组装理论”
最好用一句口头禅来概括:“一起开火的神经元连接在一起
这个想法是，对相同刺激做出反应的神经元优先连接，形成“神经元集合”
“这些联系是通过突触介导的，突触是神经元交流的微小连接，可以通过经验改变，从而在学习和记忆中发挥关键作用
根据Hebbian理论，激活几个选定的神经元足以触发整个神经元集合，从而为记忆回忆提供了一个假定的解释
然而，因为连接在一起的神经元更容易一起放电，赫伯恩系综经常屈服于计算机模拟中活动的爆发，而这种不稳定性在神经生物学中很少观察到
这种差异提出了一个问题，即希伯来人的学说如何与解剖学上看似合理的电路机制相协调，以提供快速的记忆回忆
岳，前哲学博士
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曾克小组的一名学生和弗雷德曼·曾克从计算神经科学的角度研究了这个问题
研究人员意识到问题的核心是矛盾修饰法
一方面，希伯来人群体中的突触连接需要很强，以便通过激活其他细胞来促进快速记忆回忆
另一方面，连接不能强到避免爆炸活动，爆炸活动阻止神经元群关闭，从而阻碍随后的刺激处理
在eLife发表的一项研究中，吴和曾克描述了一种看似合理但简单的机制，该机制结合了神经生物学中观察到的几种电路元件，为矛盾修饰法提供了解决方案
这种机制被称为非线性瞬态放大，它有两个阶段:最初，强阳性兴奋性反馈选择性地放大临界阈值以上的刺激
随后，生物突触的普遍特性——短期可塑性——削弱了循环连接，从而重新稳定了系统，使整体进入抑制性稳定网络状态
这项研究使我们更接近理解神经电路如何处理信息，并做出了几个可以通过实验测试的预测
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