维也纳复杂性科学中心 (CSH) 最近的一项研究为深入了解人脑的复杂性铺平了道路，人脑是人体最大和最复杂的器官之一。该研究开发了一种数学和计算框架，用于分析秀丽隐杆线虫的神经活动，这是一种被用作模型生物来研究神经活动的微小蠕虫，该研究于周五发表在《公共科学图书馆计算生物学》杂志上。
CSH 的博士后研究员、该论文的作者 Edward Lee 说，这种仅由 1,000 个细胞(其中 300 个是神经元)组成的微观有机体已被精确绘制出来，但神经元在控制行为中的作用仍然存在争议。
基于测量活虫神经元的最新进展，这项新研究提出了一种通过使用更自然的扰动来揭示神经元作用的方法。
“在工作中，我们试图更加全面，从某种意义上说，我们获取所有数据并尝试了解哪些神经元集属于一起并与特定行为相关联，”Lee 说。“换句话说，如果我想让蠕虫向左转，我不关心一个特定的神经元，我可能关心多个不同的神经元。”
用一个简单的神经系统做实验
Lee 和他的团队以蠕虫为例进行研究，因为其简单的神经系统为理解人类等高等动物的大脑机制提供了坚实的基础。研究人员开发了一个集体神经活动的数学模型。然后，他们进行了一项计算机实验，其中包含可能引发行为反应的小神经扰动，并且可以在科学试验中进行复制。
“这个想法是，如果你可以在模型中以不同的方式推动每个神经元，你就可以测量行为如何变化。如果行为发生变化，例如，当两个神经元被推到一起时，行为变化更强烈，那么不知何故，这两个神经元形成了一个集合，彼此并不独立，”Lee 解释说。
神经科学的未来研究
Lee 说，这些结果指向有趣的神经元，可以作为神经科学研究的起点。该研究分析了秀丽隐杆线虫神经系统中的大约 50 个神经元，表明在统计数据中，有少数“关键”神经元与较大的反应有关。“看看这些神经元可能是个好主意，”李说。
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