经典观点把大脑类比于互联网，理解了神经元之间的连接就可以理解大脑功能。但最新这一观点认为，大脑不同区域的连接和互联网不一样，而是类似水波或地震波一样的群波形式，这给我们理解大脑可能提供了新的范式，甚至对于人工智能的发展带来影响。博主注

The human brain’s characteristic wrinkles help to drive how it works (nature.com)

一项研究表明，赋予人脑熟悉的核桃状外观的皱纹对大脑活动有很大的影响，就像铃铛的形状决定其声音的质量一样。1.这些发现与关于大脑解剖学哪个方面驱动功能的普遍理论背道而驰。

该研究的作者比较了大脑物理结构的两个组成部分的影响：大脑皮层的外部褶皱 - 大多数高级大脑活动发生的区域 - 和连接组，连接大脑皮层不同区域的神经网络。研究小组发现，外表面的形状比连接体更好地预测脑电波数据，这与连接体在驱动大脑活动方面具有主导作用的范式相反。“我们使用物理学和工程学的概念来研究解剖学如何决定功能，”该研究的共同作者，澳大利亚墨尔本莫纳什大学的物理学家James Pang说。研究结果于5月31日发表在《自然》杂志上1.

脑喋喋不休

“激发”神经元会让它放电，这会向其他神经元发送一条信息。大脑皮层中兴奋的神经元可以将它们的兴奋状态传达给表面上的近邻。

但每个神经元也有一条称为轴突的长丝，将其连接到皮层内外的遥远区域，允许神经元向远处的脑细胞发送兴奋性信息。在过去的二十年里，神经科学家煞费苦心地绘制了包括人类在内的大量生物体中的连接网络 - 连接组。

作者想了解神经元兴奋传播的每种方式如何影响大脑活动：穿过大脑表面或通过远处的互连。为此，具有物理学和神经科学背景的研究人员利用了波的数学理论。

自然现象包括许多类型的波，从构成地震的地震波到光的电磁波。但所有这些现象都被同一个简单的数学方程式所捕获。该方程使研究人员能够仅根据其几何形状计算整个表面上的波的模式。这些图案可以分解为称为模式的基本组件，这些组件受对象的几何形状影响。

良好的振动

例如，对于在球体上传播的振动波，基本模式包括从上半球到下半球来回移动的凸起，以及从左到右移动的另一个凸起。但是钟没有下半球，因此具有与球体不同的模式。对象的几何形状也会影响其模式的特征频率和相对响度。

大脑的神经元兴奋也可以以波的形式出现，这些波可以扩散到大脑中并以周期性振荡的形式返回。

研究人员计算了皮质表面和连接体的脑电波传播模式。作为连接组的模型，他们使用了从扩散磁共振成像（MRI）收集的信息，该成像成像大脑解剖结构。然后，他们查看了来自10，000多份功能性MRI记录的数据，这些数据根据血流对大脑活动进行了成像。

研究人员发现，分析表明，静息大脑以及各种活动（例如在视觉刺激处理过程中）中的脑电波模式可以通过表面几何模型比连接体模型更好地解释。

密苏里州圣路易斯华盛顿大学的神经科学家David Van Essen领导了一个连接体项目，他说，该团队使用的扩散MRI数据有据可查的缺点，使得比较“不公平”。根据Van Essen的说法，该团队还应该从仅激活皮层局部区域的简单刺激中研究大脑活动。“作者青睐的行波模型极不可能复制这种模式，”他说。

Pang说，用这种刺激来测试他们的模型会很有趣，他和他的合著者迄今为止所做的分析是“原理证明”。

在他们的研究中，作者模拟了一个理想化的大脑结构，但众所周知，皮层的核桃状卷积因人而异。作者的技术可以帮助探索这种变化如何影响相应的模式。

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