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會做乘法的神經元
【字體: 大 中 小 】 時間:2001年04月17日 來源:
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生物通編譯:甚至在黑夜中,貓頭鷹也知道將自己的利爪伸向何處,這得感謝那些能夠精確分析小鼠弄出的細微聲響的神經元。這些專職空間定位的神經元的工作比研究者們曾預料的還有復雜。雖然大多數神經元僅僅是將傳入的信號相加以得出結果,但是這些神經元卻可以進行乘法。
貓頭鷹的聽覺神經元可以進行信號相乘來定位聲音 |
專職空間定位的神經元接受兩種類型的傳入信號。如果一只小鼠偷偷地到了一頭貓頭鷹的右邊,貓頭鷹的右耳比左耳稍早收集到稍強的信號。Masakazu Konishi和同事們進行的早期研究表明一套聽覺神經元計算聲響強度和時間上的不同,并且將結果傳到能夠精確定位的神經元。為了了解這些神經元是如何進行這樣的信號傳導的,加州理工大學的神經科學家José Luis Pe?a和Konishi給14頭貓頭鷹戴上耳機,并且監控空間特異的神經元對數對聲音的反應。
實驗中發現的兩個特性令研究者們相信這些神經元可以進行信號的乘法。第一店,當時間和強度都很弱的信號與同一個地點相符時,聽覺神經元激起強反應。甚至當兩個信號簡單相加還是弱到不能激起神經元發生反應的情況下,這種現象仍然發生。第二點,缺少強度或時間,信號都能夠停止定位神經元的激活——就象乘法中發生的一樣,2x0=0。研究者在4月13日出版的 Science上報道了一個乘法模型,可以預測神經元如何能夠以高達98%的精確度對不同的刺激做出反應。
原始神經元不能以這種方式進行計算。正常情況下,一個神經元接受大量沿神經突起傳遞的強度不一的興奮性及抑制性信號。當信號相加超過某個閾值時,神經元就被激活。加州理工大學的神經科學家Christof Koch說,這樣的神經元就象是電路中的一個晶體管。但是他說,一個具有乘法能力的神經元“更象是一個處理器,功能自然更為強大”。(版權所有 轉載請注明)
——摘譯自4月12日Science now(heartlake)