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　　神經科學中一個最大難題就是，大腦是怎樣在細胞水平為思維——如認知和記憶編碼的。已有證據顯示，不同的神經元集群代表了不同的信息，但還沒人知道這些集群是什么樣子或怎樣形成的。據物理學家組織網近日報道，最近，美國麻省理工大學和波士頓大學通過研究猴子行為，揭示了神經元集群怎樣形成思維，并為思想的靈活變化提供支持。相關論文發(fā)表在近日出版的《神經元》雜志上。

　　該研究由麻省理工大學皮科瓦學院神經科學教授埃爾·米勒領導，他們發(fā)現(xiàn)神經元集群是通過彼此同步振動的方式來給某個行為規(guī)則編碼。研究人員指出，這一發(fā)現(xiàn)表明意識的本質屬性可能是有節(jié)律的。

　　研究人員識別出了猴子腦中的兩組神經元集群。他們訓練這些猴子根據物體不同的顏色和方向作出不同的反應，這要求猴子在認知上有靈活性——在兩套不同行為規(guī)則之間轉換的能力。結果證明，猴子所做的是把注意力集中在物體信息的某些方面，而忽略其他方面。它們選擇哪種行為取決于環(huán)境。

　　當猴子改變任務時，研究人員檢測了它們整個前額葉皮質（大部分計劃、思考發(fā)生在這里）不同區(qū)域所產生的腦波，發(fā)現(xiàn)神經元電流以節(jié)律性振動的形式產生了腦波。當猴子以方向為判斷準則時，某些神經元以高頻振蕩，產生了β頻率波動；以顏色為準則時，另一組神經元產生了β波。有些神經元會重疊，多組集群都會用到它們，但每組集群都有自己的組合方式。而且，當以顏色為準則時，曾經的“方向組”神經元之間出現(xiàn)了低頻α波。研究人員認為，α波與腦活動抑制有關，能幫助那些“方向組”的神經元安靜下來。

　　這表明方向準則是占優(yōu)勢的，顏色準則相對較弱。大腦對‘方向組’發(fā)出了一陣α波，讓它們平息下來，這樣猴子才能使用較弱的神經組。

　　目前，研究小組正致力于探索大腦在不同規(guī)則之間切換，也就是思考的時候，神經元集群之間是怎樣協(xié)調彼此行為的。有些神經科學家認為，這需要有更深的腦結構起作用，比如丘腦來執(zhí)行這一協(xié)調任務，但還沒人能確證這一點。米勒說：“究竟是什么在控制著你的思維？這是認知上的最大秘密。”

　　該研究也有助于揭示意識的神經基礎。米勒說：“意識最基本的特征是它的容量有限，能在頭腦里并存的思想非常少。”這些波動解釋了為何意識容量是有限的。當一個動物同時思考兩件事時，需要兩組不同的集群以β頻率振動，它們互相干擾了相位。適合一個波動周期的信息數(shù)量是有限的，破壞這些振動可能導致神經紊亂，如精神分裂癥。研究還顯示，精神分裂癥患者的β振動減少。