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科技日報(bào)北京2月21日電 （記者張夢然）復(fù)雜的神經(jīng)元數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換成視聽格式？沒錯(cuò)，其甚至能成為帶有配樂的“電影”來方便人們探索，并幫助解釋大腦執(zhí)行某些行為時(shí)發(fā)生的狀況。美國哥倫比亞大學(xué)的戴維·蒂博多團(tuán)隊(duì)在21日出版的《公共科學(xué)圖書館：綜合》上介紹了這項(xiàng)技術(shù)。

技術(shù)進(jìn)步使實(shí)時(shí)記錄清醒大腦中多個(gè)組成部分的活動(dòng)成為可能。例如，科學(xué)家可以觀察老鼠的大腦在執(zhí)行特定行為，或接受某種刺激時(shí)會(huì)發(fā)生什么。然而，此類研究會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，很難直觀地探索這些數(shù)據(jù)以深入了解大腦活動(dòng)模式背后的生物機(jī)制。

先前研究表明，一些大腦成像數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)化為聽覺表征?；谶@些方法，蒂博多團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)靈活的工具包，可將不同類型的大腦成像數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物行為的視頻記錄，轉(zhuǎn)換為視聽形式。

研究人員隨后在3種不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中演示了這項(xiàng)新技術(shù)，展示了如何利用各種腦成像方法的數(shù)據(jù)來轉(zhuǎn)換成視聽形式。

該工具包利用到之前收集的2D寬視場光學(xué)映射數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)檢測小鼠進(jìn)行不同行為時(shí)（例如跑步或梳理毛發(fā)）的神經(jīng)活動(dòng)和腦血流變化。

神經(jīng)元數(shù)據(jù)由鋼琴聲音表示，鋼琴聲音隨著大腦活動(dòng)的峰值而變化，每個(gè)音符的音量可表示活動(dòng)的強(qiáng)度，其音調(diào)可表示大腦中活動(dòng)發(fā)生的位置。同時(shí)，血流數(shù)據(jù)由小提琴聲代表。實(shí)時(shí)演奏的鋼琴和小提琴聲音展示了神經(jīng)元活動(dòng)和血流之間的耦合關(guān)系。與老鼠的視頻一起觀看，研究者可辨別哪些大腦活動(dòng)模式對應(yīng)于哪些行為。

團(tuán)隊(duì)成員指出，這個(gè)工具包并不能替代神經(jīng)影像數(shù)據(jù)的定量分析，但它可幫助科學(xué)家篩選大型數(shù)據(jù)集，以尋找可能被忽視且值得進(jìn)一步分析的模式。

【總編輯圈點(diǎn)】

我們的大腦是神經(jīng)元構(gòu)成的密集網(wǎng)絡(luò)，人類的感知、思維、行為都在神經(jīng)元活動(dòng)的基礎(chǔ)上完成。但神經(jīng)元數(shù)據(jù)，也就是它們進(jìn)行通信和協(xié)調(diào)的電化學(xué)信號(hào)，其實(shí)相當(dāng)神秘，也是當(dāng)代腦科學(xué)研究的重點(diǎn)。現(xiàn)在，枯燥復(fù)雜的腦活動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成了鋼琴和小提琴配樂的視頻形式，這不僅僅帶來科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合的趣味性，還將幫助科學(xué)家更簡明的對神經(jīng)元信息進(jìn)行處理整合。