荧光标记的丘脑室旁核（PVT）
朱英杰博士
北京时间今日凌晨（26日），国际顶级学术期刊《科学》（《Science》）在线发表了一篇来自深圳科学家的科研成果，首次破译了人们做出选择背后的大脑机制！
中国科学院深圳先进技术研究院研究员朱英杰与美国斯坦福大学生物系教授陈晓科合作发现，大脑存在一个动态评估外界信息重要性的关键脑区——丘脑室旁核（PVT），该脑区能够在不同环境和生理状态下评估事件的重要性从而帮助我们做出恰当选择。
我们举个简单的例子：到周末了，你是选择去撸铁还是撸串？相信很多读者的理智都知道“撸铁”更健康，却“嘴上说不要，身体却很诚实”地最终选择了“撸串”吧。这当然是因为我们身体觉得撸串比撸铁更有吸引力，更重要了。那么问题来了，是什么让我们的身体觉得撸串比撸铁更重要的呢？有没有可能改变呢？
答案是可以。随着朱英杰等科学家破译了选择背后的大脑机制，今后就可以通过一些手段让你的身体也选择撸铁了。
这篇发表在《科学》上的科研成果标题为《Dynamic salience processing in paraventricular thalamus gates associative learning》（丘脑室旁核的动态评估重要性机制控制联合性学习）。朱英杰是论文第一作者，陈晓科是论文通讯作者。朱英杰昨日接受了广州日报记者的专访。
大脑中存在对信息重要性进行评估的脑区
朱英杰是一名年轻的脑科学家，2012年于中科院上海神经所获博士学位，后赴美国斯坦福大学从事博士后研究，2017年全职加入先进院脑所担任研究员。
在这项研究中，朱英杰等科研人员利用光遗传学技术结合电生理和光纤记录技术，首次发现大脑存在一群神经元能够编码外界信息的重要性（即生物学显著性），这些神经元的活动能够动态地反映外界刺激的重要性随内在生理状态和外部环境而变化的事实,从而控制着学习能力。
朱英杰设计了一个实验。他首先训练小鼠进行嗅觉巴浦洛夫条件性学习，将不同的气味刺激跟奖赏（水）或者惩罚（吹气或电击）偶联起来，发现位于大脑中部的丘脑室旁核（PVT）神经元能够被重要的事件所激活，无论是奖赏还是惩罚性刺激都能激活PVT。
朱英杰表示，“这部分神经元显示了大脑在面对不同信息时会产生自己对重要性的判断。”实验证明，外界刺激的重要性不仅取决于刺激本身的物理特征,也跟动物的内在生理状态和所处的外部环境有关，PVT神经元的活动能够根据动物内在生理状态和外部环境，动态地反映了动物对重要性的判断。
研究发现了影响学习和记忆的重要神经机制
朱英杰告诉记者，以前，国际科学界对丘脑室旁核（PVT）的研究多是与人们的焦虑、恐惧、抑郁等负面情感有关，但最新发表的这篇《科学》文章通过实验论证，颠覆性地提出了PVT动态编码事件重要性的概念。。
记者从先进院了解到，美国三院院士、斯坦福大学终身教授Robert Malenka对此评价很高。他说， “这项重要研究拓展了我们对丘脑功能的认识，发现了影响学习和记忆的重要神经机制。该工作将引起脑认知和脑疾病研究领域的广泛关注，并吸引更多研究者探索PVT这一重要脑区的功能。”
还可能让夫妻一直保持初恋的爱意
这项科学发现有什么用呢？朱英杰告诉广州日报记者，在完成实验第一步之后，他一直在苦苦冥想，这种编码信息重要性的神经细胞特性到底有什么意义。
他们首先发现，PVT的活动对于学习能力是非常重要的。同时，他们还发现动物具有消退学习能力。
朱英杰举例说，这就好比具有“七年之痒”的夫妻，如果一直习惯了对方的存在，PVT反应也会趋于平淡，这时，夫妻就可能过成了左手摸右手的感觉。但是，按照这项发现，就可以抑制他们的PVT活动，感情消退的过程会更慢，就能让夫妻双方一直保持初恋时的心动感。
未来可能用在类脑人工智能上
朱英杰跟记者表示，“仅仅找出数据、发现机制，还不是我们的最终目的，我们的最终目的是要解决问题，让科学研究能够‘研之有用’。未来我们将进一步研究,是否可以通过调控PVT活动来提高人们的注意力、增强人们的学习能力,这将为转化应用打开一扇窗口”。
该大脑机制的研究发现也可能会为未来类脑智能与人工智能技术的结合提供新的研究思路。在大数据时代，如何从海量信息中寻找重要的有效信息？在一万张人脸中，如何通过一个生物学特征快速准确识别出你想要找的那个人？需要寻找到其背后的生物学原理。因此，通过研究大脑如何动态评估外界信息重要性、生物学显著性的内在机制，对于未来发展类脑智能、增强脑机融合，推动人工智能技术的跨越发展具有重要意义。
文图丨广州日报全媒体记者 王纳 通讯员 姜天海
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