[图文]武汉教育基地举办学术讲座 郭爱克院士阐释抉择脑机制
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武汉教育基地
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创建于 2005-04-15
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【新闻网讯 许黎黎报道】4月13日上午,中国科学院武汉教育基地报告厅内座无虚席,研究生和导师们聆听了来自神经所首席科学家郭爱克院士的《抉择脑机制》的精彩报告。
作出抉择,采取行动以达到某种目的,是智能生命的中心问题。在“基因—脑—行为”的框架下,深入理解决策行为,特别是其神经机制,对于理解智能、认知、意识等科学和哲学问题均有重要意义。近年来,科学家虽然已在人及猴子的简单抉择活动上积累了一些数据,但有关抉择的脑过程和神经机制仍知之不多。
曾经“培养”出数位诺贝尔奖得主的果蝇,再次成为科学家的研究目标。郭爱克院士为果蝇设计了一个巧妙的“飞行游戏”,果蝇必须在颜色和形状之间做出评估或计算,最后决定是“避开”还是“飞向”目标。研究发现,面对困境,果蝇会“见机行事”,根据颜色强度对比的变化来做出抉择。
郭爱克院士通过对果蝇的研究,发现果蝇面对各类信息的抉择曲线中存在拐点。果蝇会根据不同信息的权重交替做出抉择。由于科学上已经能够通过基因手段对果蝇进行生物学改造,因此科学家可以通过改造的不同性状的果蝇研究脑神经不同区域在抉择机制中的作用。
进一步研究表明,果蝇脑内的蘑菇体在抉择过程中发挥了重要作用:正常果蝇能够“当机立断”,而蘑菇体缺失的果蝇则会犹豫不决,无法作出判断。
蘑菇体是昆虫脑中一个独特而美丽的结构。蘑菇体的发现者在1850年曾经提出这一结构可能赋予昆虫某种“智能控制”能力,和嗅觉学习记忆有关,这次实验进一步表明:在果蝇的类似认知行为中,蘑菇体的作用非常重要。
果蝇抉择中枢的发现对于人脑有什么意义?郭爱克院士解释道:人脑中没有蘑菇体,与此同时,果蝇脑只有30万个神经元,人脑则有1000亿个,远比果蝇复杂,两者不可简单类比。但作为模式动物,果蝇脑中的细胞和分子过程,与高等动物可能有相似性,了解其他生物抉择时的自然计算过程将有助于人类了解自己的脑神经决策机制。这意味着在果蝇身上得到的知识,可能对研究人及高等动物的决策行为有借鉴作用。
责任编辑:武汉教育基地