科學(xué)網(wǎng)9月22日上海訊（記者黃辛）設(shè)想你身處嘈雜的咖啡廳，展卷欲覽，為了專注于你手中的讀物，你需要忽視人群的嘰嘰喳喳、茶杯的叮叮當(dāng)當(dāng)——你需要讓你的大腦過濾掉來自聽覺的無關(guān)刺激，為你視覺所關(guān)注的卷上文字“打開閘門”。

這看似尋常的場景，卻引發(fā)了神經(jīng)科學(xué)家們對(duì)于大腦處理相關(guān)與無關(guān)信息機(jī)制的興趣。在一期的《自然-通訊》雜志上，紐約大學(xué)、上海紐約大學(xué)的研究人員提出了一種基于計(jì)算模型的全新理論，該理論闡釋了大腦如何在不同環(huán)境下從眾多不相關(guān)的信息中過濾出相關(guān)信息。

“了解我們的大腦如何從所有呈現(xiàn)在我們面前的信息中選擇處理zui重要的信息，對(duì)我們的日常生活尤為重要。”汪小京教授表示，“在大腦極為復(fù)雜的神經(jīng)環(huán)路中，一定存有一個(gè)特別的閘門機(jī)制對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行著識(shí)別，并將其在準(zhǔn)確的時(shí)間送到準(zhǔn)確的地點(diǎn)。”

汪小京教授是上海紐約大學(xué)科研副校長、華東師范大學(xué)-紐約大學(xué)腦與認(rèn)知科學(xué)聯(lián)合研究中心(上海紐約大學(xué))主任、紐約大學(xué)神經(jīng)科學(xué)教授，同時(shí)也是這篇論文的通訊作者。

該項(xiàng)研究關(guān)注人類大腦的“交通警”——抑制性神經(jīng)元。抑制性神經(jīng)元通過抑制其他神經(jīng)元、以及平衡刺激神經(jīng)元活動(dòng)的興奮性神經(jīng)元，來確保人類對(duì)于外界各類刺激給予適當(dāng)?shù)纳窠?jīng)反應(yīng)。

“抑制性神經(jīng)元是大腦神經(jīng)環(huán)路的一個(gè)基本元素，我們的模型涉及多種抑制性神經(jīng)元 的研究，”汪小京補(bǔ)充說，“我們的計(jì)算機(jī)模型表明，抑制性神經(jīng)元可以讓一個(gè)神經(jīng)環(huán)路選擇性地給一些信息打開特別的進(jìn)入通道，并同時(shí)過濾掉其他信息。”

在汪小京教授實(shí)驗(yàn)室的博士生楊光宇所做的實(shí)驗(yàn)分析中，該研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)模型， 標(biāo)識(shí)出了抑制性神經(jīng)元比以往認(rèn)知的更為復(fù)雜的作用。

該研究團(tuán)隊(duì)主要研究一種特殊的抑制性神經(jīng)元。這種神經(jīng)元專門負(fù)責(zé)抑制興奮性神經(jīng)元的樹突(注:樹突是神經(jīng)元的組成部分，負(fù)責(zé)接受其他神經(jīng)元的信息輸入)。這些“樹突靶向”的抑制性神經(jīng)元可以被名為生長激素抑制素(somatostatin)的生物標(biāo)志物所標(biāo)識(shí)， 并且可以被實(shí)驗(yàn)學(xué)家們有選擇性地進(jìn)行研究。研究團(tuán)隊(duì)提出，神經(jīng)元樹突靶向不僅可以控制對(duì)單個(gè)神經(jīng)元的總體輸入，還可以控制單個(gè)神經(jīng)通路的在該神經(jīng)元上的輸入，例如視覺和聽覺通路在某個(gè)神經(jīng)元上的輸入。

“以往人們認(rèn)為這種對(duì)單個(gè)神經(jīng)通路的控制是困難的，因?yàn)橐种菩陨窠?jīng)元與興奮性神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)看起來密集且無結(jié)構(gòu)。”楊光宇表示，“我們研究的特別之處在于發(fā)現(xiàn)了抑制性神經(jīng)元可以實(shí)現(xiàn)選擇性地給特定通路的信號(hào)打開通道所需要的性。”

該研究團(tuán)隊(duì)使用計(jì)算模型表明，在看似隨意的神經(jīng)元的中，樹突靶向抑制性神經(jīng)元可以通過“對(duì)齊”不同的神經(jīng)通路的興奮性輸入來引導(dǎo)單個(gè)神經(jīng)通路的信息輸入。而這種對(duì)齊可以通過大腦經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)的機(jī)制——突觸可塑性得到實(shí)現(xiàn)。

據(jù)悉，這項(xiàng)研究的另一位合作者是John David Murray。在參與此項(xiàng)研究時(shí)，他曾是汪小京教授實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員。目前，他作為助理教授在耶魯大學(xué)任教。

深圳子科生物科技有限公司報(bào)道！