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第十七章 振荡和处理单元
    quot;预言是一件困难的事情,特别是如果它涉及未来的话。quot;

    到此为止我很少谈及可能解决捆绑问题的方法。一个物体(或事件)的不同特征在脑中对应于不同的神经元发放。捆绑问题即如何将这些神经元捆绑在一起。如果在一个感知时刻察觉到不止一个物体,这个问题就显得尤为突出。捆绑的重要性在于它可能至少对某些类型的觉知是必需的。在第十四章曾提到捆绑可能通过有关的神经元的相关发放来实现。一种非常简单的相关发放形式是所有牵涉到的神经元同时以一种节律形式发放(虽然节律对相关而言并非本质)。图57是一个理想化的例子,它显示了神经元每100毫秒有一簇发放,频率约为10赫兹。频率在此附近的节律称为quot;α节律quot;。在从头皮记录到的脑波(即脑电波图,EEG)是相当杂乱无章的信号,从中可以探测到这种节律以及其他节律。是否有实验证据表明由神经元组成的群体中存在相关发放呢?

    一段时期以来人们已经知道,嗅觉系统中出现了具有振荡形式的相关发放,但直到最近才在视觉皮层中清楚地观察到这种振荡。最令人振奋的结果来自德国的两个研究小组。法兰克福的沃尔夫·辛格(olf Singer)、查尔斯·格雷(C;γ振荡quot;,或不那么精确地称作quot;40赫兹振荡quot;。马尔堡的莱因哈德·艾克霍恩(Rein;场电位quot;的电极,能够特别清楚地观察到这种现象。大致说来,场电位所显示的是电极附近的一群神经元的持续变化着的平均活动,它很像是在鸡尾酒会上在一大群人中听到的叽叽喳喳的谈话声。

    这些实验比较新,而更新的实验结果仍不断出现,在这里,我仅给出一个非常简单的描述。

    正如前面已经叙述过的,当视野内出现适当的刺激时,视皮层的一些神经元会变得活跃起来,并以一定的节律形式发放。在它们附近的平均的局部电活动(场电位)常表现为在40赫兹范围内的振荡。这种神经元发出的脉冲并不随机出现,而是和局域的振荡quot;合拍的quot;(见图60)。一个神经元会合拍地发放由两、三个脉冲形成的短簇,有时它也可能根本不发放;但当它发放时,经常是与它的一些神经元quot;同伴quot;近似同步的。这些振荡并不很规则。它们的波形更像一个随手画出的粗糙的波,而不像具有恒定频率的非常规则的数学上的波。

    辛格和同事们经常发现,当使用两个离得不太远的电极作记录时,如果其中一个电极附近的神经元发放,它们趋向于与另一个电极附近的神经元的发放同步,甚至当两个电极分隔达7毫米远,场电位还可能具有同位相振荡。不过这种情况更多出现在使它们兴奋的运动刺激是属于同一个物体而不是两个物体的时候。只是目前支持最后一个陈述的实验证据还相当少。另外有实验表明,运动光棒能在第一视区和第二视区的相应位置引起同位相的节律发放,这正说明同步可以出现在不同皮层区域的神经元之间。此外也有实验表明同步可以出现在大脑两半球皮层之间。

    德国的这两个研究小组都认为,这些40赫兹振荡可能是脑对捆绑问题的解答。他们提出,标志同一个物体所有不同属性(形状、颜色、运动等)的神经元通过同步发放将这些属性捆绑到一起。科赫和我将这一观点更推广了一步,认为这种与y振荡(在35至75赫兹范围内)合拍(或在此附近)的同步发放可能是视觉觉知的神经关联。这种行为将是其他理论家提出的相关发放的一个特殊情况。

    我们还认为,注意机制的主要功能可能是选择一个被注意的物体,然后帮助把所有神经元同步结合起来,这些神经元对应于脑对这部分视觉输入的最佳解释。我们猜测,丘脑是quot;注意的器官
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