心智的热力学:理解大脑层级结构的新框架 | 追问观察

为了超越现有理论,一个关于大脑的一般性理论需要直接在大脑动力学的整体层面上量化大脑状态的层级结构,并为其潜在机制提供新的见解。“心智的热力学”框架则是迈出的第一步,它通过使用热力学原理来量化层级结构下的基础非对称性,从而量化大脑状态的层级结构。例如,平等的组织具有扁平、对称的结构,而许多企业呈现金字塔...

复旦冯建峰组NSR|全脑规模数字孪生脑平台,探索脑结构与脑功能的关系

全脑模型具有“大规模”与“真实生物结构”,通过构建人类大脑计算模型,并将同化后数字孪生脑与实验采集的静息态与认知实验任务态的BOLD数据进行比较发现,数字孪生脑与真实大脑在规模尺度和连接结构上越相似,它模拟出的数据与生物脑活动的实验记录在静息状态和任务过程的相似匹配度越高,并且越接近展现出临界现象。而大脑...

脑、网络与信息:大尺度脑网络结构与动力学建模

在集智俱乐部「」读书会,上海交通大学自然科学研究院、数学科学学院教授李松挺介绍了大脑网络结构理论,并对其复杂网络特性如小世界和无标度性进行了详细的刻画。通过应用香农熵量化网络的结构多样性,研究揭示了大脑网络结构符合在有限的材料和空间约束下最大化信息熵的原则。基于猕猴大脑皮层的详细连接组数据,可以构建一个...

大脑如何分解信息?信息分解帮助理解生物和人工认知系统

针对人脑是如何平衡协同和冗余的,回答概括起来是:一方面,锚定在大脑结构主干上的冗余架构确保信息在大脑的输入和输出模块中稳定可用。可靠的感觉运动通道对于生存至关重要,保证了冗余提供的额外稳健性。这种对稳定性的需求可以解释感觉运动皮层的各种与冗余相关的特征:例如潜在的解剖连接性的限制;在进化尺度上,随着时间的...

《大脑简史》:大脑有多复杂,研究大脑的历史就有多精彩。

人们观察大脑时,认为自己看到了阿蒙或公羊的角、长满老茧的身体、马镫、马刺、鹅毛,甚至是阴部、睾丸,再加上当时的命名法充满幻想且非常不严谨,所以大脑的重要性很久之后才渐渐被人发现。虽然早在几千年前,古代的医生们就能够完成足够精细的解剖,分离出神经元和脑膜结构,但是科学精准地描绘其结构,却依旧花费了千年...

Nature连发10篇,揭示迄今最全小鼠完整大脑细胞图谱

从图谱中可以观察到不同脑区细胞类型组织的独特特征,例如,在大脑的背侧和腹侧,细胞类型的组织存在明显差异:背侧区域含有的细胞类型较少,但高度分化;腹侧则包含了更多类型的神经元,但类型之间的关系较近(www.e993.com)2024年11月19日。这种差异与不同结构的功能和演化有关。背侧部分包括皮质、丘脑和小脑等,主要执行生物体的适应性功能,如认知、...

从复杂神经动力学到智能涌现:基于神经复杂性的类脑人工智能

复杂的结构-功能-行为关系神经系统是一个非常强的非线性系统,我们可以把神经系统的运作看作将输入进行非线性转换得到输出的一个过程。对于神经元而言,输入要达到一定的阈值才能发生反应,产生神经发放。大脑中的几百亿个神经元的大量结合,构成了一个复杂系统,可以涌现出许多复杂的动力学,比如多个神经元无规则的发放形...

追问weekly | 过去一周,脑科学领域有哪些新发现?

行为障碍与大脑结构变化之间的关系SH2B1基因通过神经回路调控食欲,抑制肥胖█神经技术跨物种内部世界模型的形式化描述揭示了AI发展的方向脑控说话人提取新突破:多尺度融合网络的应用新型人脑模板提升神经影像数据分析效率额叶和海马的言语神经假体:将高频活动解码为音素...

研究发现:“瘾君子”脑功能脑结构异常

最新研究成果显示“瘾君子”脑功能和结构存异常吸毒为祸个人、家庭与社会,这已经是共识,慢性药物成瘾同样危害严重!“瘾君子”服用的药物到底如何作用于身体?广东省第二人民医院和华南师范大学的科研团队耗时8年开展创新性研究,发现海洛因和止咳药水真的会“改变”人的

大模型内部也有功能分区,MIT团队揭示其“大脑”结构

AI的“大脑”究竟长什么样?近期,来自美国麻省理工学院的研究团队通过稀疏自编码器(SAE,SparseAutoencoder)在大语言模型的激活空间中发现了大量可解释的向量点,这些向量点代表了模型所掌握的各种概念。研究人员对这些概念空间(向量点)的结构进行了深入分析,从“原子”“大脑”“星系”三个不同的空间尺度揭示了其...