【Nature Neuroscience 7月新觀點】

2021/07/24閱讀時間約 2 分鐘
你的大腦也需要共識。
身處在瞬息萬變的世界,什麼訊息有助於生存?
什麼只是無助生存的雜訊?

而我們的大腦又怎麼處理海量的資訊?

行之有年的有效編碼假說 ( Efficient coding hypothesis ),內容提及,為了使訊息傳遞效率提高,神經元間傳遞的訊息會「盡量減少」。
換句話說,不會有相同的資訊重複出現,神經元只傳遞需要的訊息。
但最新的研究卻說:
「這樣的理解並不夠,正確的選擇並不只需要資訊。」
正確的選擇不只需要資訊
實驗是這樣做的:
走道兩邊分別會出現相異數量的標記,老鼠會按照訓練結果,選擇標記較多的那邊。同時間,研究者經埋在後頂葉皮質區(Posterior parietal cortex, PPC)的電極觀察跟做出決定相關的神經反應。
結果發現與有效編碼假說的預測相悖,做出正確決策的時候,神經元間的訊息相關性較高,反而是做出錯誤決策時的訊息間相關性較低

這是什麼回事呢?

原來肇因於長期被忽視的一項判斷標準:內在一致性(Internally consistent judgments)
照附圖下方示意圖:左邊訊號來源相關,右邊則是不相關
研究者將 PPC 腦區的神經元分成兩群,它們分別會依照接收到的訊號輸出命令。
可以從解碼器(decoder)的輸出結果看到,當訊號來源相關性高,兩群神經細胞輸出意見「相同」時,才能做出正確的選擇(左圖)。
也就是說,
正確的決定取決於神經細胞是否有「共識」。

總歸來說,這個研究給我們全新的觀點!

不過,這並未代表以前的研究都是錯的,也不是說耗時耗力處理較多資訊是必要之惡。有效編碼假說於前端感官處理階段的解釋力仍不可撼動,而較多資訊可能有助於表現較彈性的行為(Task-flexible behaviors),動物能從其中萃取需要的資訊。
這建構了從感官輸入到大腦輸出行為網路間的路徑,讓我們理解得越來越清楚。
大家以後都該重視大腦裡所含的不同意見
原文:
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大家好我是政佑,科研初心者、sky in the wall 菜編,日常進行神經科學研究,假日喜歡跑野外認識動植物,也喜歡分享所學給更多的人。希望能以自己的文字,讓科學的有趣接觸群眾,也希望以自己的經驗,讓實驗室跳脫冰冷想像,目前持續推出大哉問、科普文章、旅遊文章,若有意願合作歡迎私訊臉書。
2020大二下我加入清大焦傳金老師實驗室,做烏賊行為實驗,應該很多人對實驗室日常感到陌生,甚至覺得實驗室很無聊,這個專題就是要告訴各位「實驗室很有趣」,還會帶來一些科普知識、頭足綱簡介。
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