在一項新的研究中,，以色列魏茨曼科學研究所的Rony Paz教授認為，我們的大腦就像現代的洗衣機一樣,，經過進化后具有最先進的復雜編程,，但更容易發(fā)生故障，容易產生代價高昂的疾病,。Paz和及其團隊在一系列實驗中比較了非人靈長類動物和人類神經編碼（neural code）的效率,，并發(fā)現隨著神經編碼變得更有效,，阻止錯誤的穩(wěn)健性下降了。這些研究結果可能有助于解釋為何注意缺陷多動障礙（ADHD）,、焦慮,、抑郁、創(chuàng)傷后應激障礙（PTSD）甚至自閉癥等疾病在人類中很常見,。相關研究結果發(fā)表在2019年1月24日的Cell期刊上,，論文標題為“A Tradeoff in the Neural Code across Regions and Species”,。

圖片來自Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2018.12.032,。

Paz說，人類和其他靈長類動物之間的解剖結構---類似于計算機中的“硬件”---差異已被描述出來---特別是我們較大的前額葉皮層（prefrontal cortex）及其存在的大量神經元,。但是神經編碼---類似于計算機中的“軟件（software）”----上的差異尚未被探究過,。

論文第一作者、Paz實驗室研究生Raviv Pryluk設計了一種方法來測試和比較大腦幾個區(qū)域的神經編碼效率,。Pryluk說,，“我們將有效的溝通定義為使用最少量的能量來傳輸最多信息 ---以盡可能少的'文字'傳遞盡可能復雜的信息?！?br data-filtered='filtered'>
這些研究人員記錄了人類和獼猴的大腦兩個區(qū)域---前額葉皮層和杏仁核（amygdala）---中單個神經元的電活動,，其中前額葉皮層執(zhí)行著更高級的功能，如作出決策和理性思維,，杏仁核是一種在進化上更加古老的大腦區(qū)域,，負責基本的“戰(zhàn)斗或逃跑”生存技能以及情緒。

這項研究的結果為大腦進化的“洗衣機”理論提供了支持：在人類和猴子中,，前額葉皮層中的神經編碼比杏仁核中更為高效,。人類大腦中這兩個區(qū)域的神經編碼比猴子大腦中更為高效。但是,，特定神經編碼的效率越高,，它對錯誤的抵抗性就越差（即阻止錯誤的穩(wěn)健性較差）。Paz將杏仁核比作洗衣機滾桶（washing machine drum）：“它不是很復雜,，但是它更不可能出現差錯,，這對動物的生存很重要?！彼a充道,，“人類杏仁核對錯誤的較差抵抗力可能在不恰當的環(huán)境（比如創(chuàng)傷后應激障礙和其他的焦慮癥）下出現的夸大的類似生存的反應中發(fā)揮著作用。

Pryluk說,，“進化需要權衡取舍,。效率和穩(wěn)健性之間可能存在一種零和游戲，而且我們復雜的,、多維度的大腦以穩(wěn)健性為代價獲得了更高的效率,?！?br data-filtered='filtered'>
Paz補充道，“一方面,，為什么人類具有如此優(yōu)越的學習,、認知和適應能力？另一方面,，為何人類容易出現焦慮,、抑郁和其他精神障礙？我們已證實這可能是一枚硬幣的兩面,?！?br data-filtered='filtered'>參考資料：Raviv Pryluk et al. A Tradeoff in the Neural Code across Regions and Species. Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2018.12.032.

Cell：細胞治療領域觀察者