本帖最后由 斯文的蛤蟆 于 2009-8-1 19:02 编辑
嗨！我可以为你生成一个祖母细胞吗？
wilddonkey 发表于 2009-03-26 15:12
不同内容的照片在受试者眼前逐一经过时，研究者们惊奇的发现那个被监测的细胞只对克林顿感兴趣。蜘蛛、蛇、雄鹿、埃菲尔铁塔、白宫、迈克尔•乔丹……即便希拉里都不能让这个细胞活跃起来，只有克林顿的出现才会使它不再保持沉默，兴奋不已。同样兴奋的还有研究者们，虽然无法用穷举方式来检验此细胞是否绝对专一，但实验结果很有可能证实了一个在神经科学界备受争议、富有传奇色彩的假说——人大脑中存在“祖母细胞”。
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1969年，神经科学家杰瑞•莱特文（Jerry Lettvin）在他的“感知与认识的生物学基础”课上讲了这样一则故事：
在遥远的乌拉尔山脉中住着我的一个堂兄，一个伟大但默默无闻的神经外科医生，名字叫阿卡赫•阿卡诺维奇。他深信人大脑中存在一类特殊的细胞，这类细胞能力超群，每一个都单独代表世界上的一个物体，一朵花、一把椅子、一块毛巾……都有与之相对应的花细胞、椅子细胞、毛巾细胞……他决心找到一些这样的细胞，为了更有说服力，这些细胞应该代表最具普遍性、最令人印象深刻的“物体”——母亲。很幸运，他确认出18,000个只对母亲专一反应的细胞，不管她正在走动还是静坐，展示的是正面还是背影，出现在漫画中还是照片中。
他将所有的数据整理到一起，准备写篇论文，希望能因此获得诺贝尔奖。这时，倒霉蛋波特诺伊摇摇晃晃走了进来，抱怨自己的妈妈总是唠唠叨叨。听到这些，阿卡诺维奇兴奋地搓了搓手，把波特诺伊带到实验台，并向他保证他的痛苦很快就会不在了。
阿卡诺维奇小心翼翼地去除了波特诺伊脑中所有代表母亲的细胞，在其醒来后，他们之间发生了如下对话：
“波特诺伊？”
“嗯。”
“你记得你妈妈吗？”
“什么？”
（阿卡诺维奇激动地几乎失控，声音开始颤抖）
“你记得你爸爸吗？”
“是的，当然。”
“那么你爸爸跟谁结的婚？”
（波特诺伊一脸茫然）
“你记得有个人身穿红色外套，脚踩拖鞋在房子里走来走去吗？”
“哦，当然。”
“那是谁？”
（沉默）
“你记得你每星期四晚上都会吃的薄饼卷吗？”
“味道好极了。”
“那是谁做的？”
（沉默）
“你记得那次恶作剧所引起的尖叫声吗？”
“上帝！那太可怕了！”
“是谁发出的尖叫声？”
（沉默）
自此之后，波特诺伊“失去”了母亲，虽然她在斯德哥尔摩活得好好的，而阿卡诺维奇则想到了一个新的研究对象——祖母细胞。
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七十年代，“祖母细胞”这个词开始出现在神经科学刊物上，如今，你可以在各种介绍神经科学和视觉的教科书中见到它的身影。一切都由那个故事所引发，而莱特文的灵感来自于之前的一系列研究结果，这些结果表明，大脑视觉系统中辛勤工作的细胞们并不是“生来平等”的，而是在一个等级制度下各司其职。
视觉系统的功能，是由从视网膜到丘脑外膝体再到大脑视觉皮层这条视通路来实现的，视觉皮层又细分为不同的区域，如V1区、V2区、V3区等。视通路中的每一个细胞都拥有一片自己的领地（感受野），并负责对领地内的事务（光学变化）进行处理。如果把眼中景象比作一幅拼图的话，每块图案就是一片领地。细胞们的不平等就体现在领地的大小和复杂性上，视网膜细胞的领地最小，也最简单——脸颊上的很小一点，单独来看没有任何意义；外膝体细胞的领地就要大一些，复杂一些了——腮上的一块，里面有颗痣；而在视觉皮层V1区，细胞领地覆盖的可以是一小片带有胡须的皮肤……
沿着视通路，细胞的感受野越来越大，越来越复杂，生物学家们接下来想知道，通路中各层次细胞感受野间的关系是什么样的？胡贝尔（Hubel）和维泽尔（Wiesel）在他们1965年发表的经典论文中，提出了一个合乎情理的模型：几个视网膜细胞会聚输入到同一个外膝体细胞，此外膝体细胞的感受野是这几个视网膜细胞感受野的集合。比如视网膜细胞的感受野是一个个圆形图案，那么外膝体细胞的感受野就是几个圆形图案拼成的矩形，依此类推。基于如此严密的等级制度，不难想象在最高级的皮层区域内，应该存在一种超级细胞，其领地对应了整个一张脸。
几十年来，越来越多的视皮层区域被确定，尤其令人兴奋的是在猴子大脑中发现了专门处理脸部信息的区域——下颞叶皮层（Inferior Temporal Cortex，位于太阳穴附近）。但遗憾的是该区域内的细胞不够专一，对不同的脸都会做出反应，而且表现出对某部分特征最感兴趣，比如下巴、鼻子、眼睛等等。这似乎表明一张脸是被一组分管不同部分特征的细胞共同代表的，而不是被一个祖母细胞独家包办。
这种编码方式更加符合实际，祖母细胞于是逐渐沦为新思路的旁证和衬托，因此当那个只钟爱克林顿照片的细胞被确认出来时，加州理工学院的研究者们着实兴奋了一阵。不过要说这就是祖母细胞还显得有些证据不足，只有当发现不管正面、侧面、素描、卡通形象、甚至仅仅克林顿的名字都能令其激动不已的时候，我们才放心地认为此细胞代表了“克林顿”这个概念，很有可能就是莱特文故事中的祖母细胞。只能说很有可能，因为无法证明它的绝对忠贞，不过已经很令人惊奇了，单独一个细胞就可以完成看似非常复杂的任务。
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有趣的是，此类细胞被发现存在于海马脑区，该区域与长期记忆和抽象记忆的形成有关，严格来说已不属于视觉系统。位于金字塔顶端的祖母细胞是记忆形成的见证，其所代表的人物必然令你印象深刻，实验所用照片都是名人的，但完全可以断言，与受试者朝夕相处的亲人朋友，都在其海马中拥有自己的代表。
很显然，祖母细胞不会是与生俱来的，在见到克林顿之前，没有理由存在一个“克林顿 ”细胞，可能是他在电视上不厌其烦的亮相，和那些令人津津乐道的风流韵事，使受试者的大脑认为有必要为这家伙分配一个专门代表。大脑资源有限，祖母细胞肯定只会因那些最熟悉、最重要的人而产生，所以下次再对某个女孩心动时，把以往的陈词滥调全部扔到一边，让我们来点新鲜的，望着她的眼睛对她说：嗨！我可以为你生成一个祖母细胞吗？ |
发表于 2009-8-1 18:46:20
发表于 2009-8-1 18:54:08
楼主
完全不懂~~~~~~脑残程度加深。。。。。。。
