Cell子刊速递:通过时间、空间和信息透镜揭示意识和大脑功能
论文题目:Unravelling consciousness and brain function through the lens of time, space, and information.
论文地址:https://doi.org/10.1016/j.tins.2024.05.007
期刊名称:Trends in Neurosciences
传统的神经影像学方法通常将认知功能与特定的大脑区域联系起来,但这种方法忽略了大脑功能的空间分布性和多尺度特性。近日发表在Trends in Neurosciences上的这项研究通过解构大脑功能为时间、空间和信息这三种基本构成要素,探讨了脑功能和意识的复杂性,特别是通过药理学和病理学手段引起的意识变化。
研究人员首先通过时域分析方法,研究了大脑在不同时间点的动力学状态,揭示了意识和认知是如何随时间展开的;除此之外,研究者还讨论了大脑在不同空间尺度上的分布性功能,指出某些脑功能依赖于多个重叠的空间模式;最后,从信息的视角,通过信息分解,研究了大脑信息存储、传输和整合的不同形式,揭示了不同信息类型在意识中的作用。研究还比较了不同方式引起的意识变化,包括麻醉、脑损伤和致幻剂等。发现这些扰动方式在大脑功能重新配置上存在共同点,如麻醉和致幻剂都可能导致大脑结构和功能的解耦。
图1. 时域分解揭示了结构-功能耦合中与意识相关的变化
图2. 大脑功能和意识的多尺度分解
图3. 大脑的本征模
图4. 计算建模以整合分解并获得机械性的内在结构
因果涌现读书会第五季
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