大腦空閒時

美國印第安納大學的神經學家奧拉夫Sporns和克里斯托弗蜂蜜找到大腦活動的98％，其他研究人員認為只是背景噪聲，以迷人的和重要的。

大腦始終處於激活狀態，甚至當人們都在休息。在這種“休息狀態”，通過大腦的神經活動紋波波，創造波動和不斷變化的的模式。 Sporns和蜂蜜的建模這種大腦活動的工作流如何以及何時會發生這些神秘的波動，並提供見解到大腦空閒時的新光源。

“有人看到在投入和產出的，就像一台計算機，方面的大腦，如果你提供一個輸入​​，你會得到一個特定的輸出，說：”親愛的，在國際單位布盧明頓的心理和腦科學系的博士生。 “我們有不同的看法。我們相信，即使在沒有外部刺激的情況下，大腦中的影響，大腦會產生的刺激反應的過程是非常重要的，我們認為應該研究正在進行的自發活動本身，其他研究人員認為這是不重要的“噪音”，應該被過濾掉。“

蜂蜜和Sporns，在心理和腦科學部副教授，在近距離觀察的大腦在休息的自發活動。其計算方法 - 涉及建立一個大型的計算機模型的一個獼猴的大腦 - 他們表現出的形狀和圖案的波動是由大腦的佈線圖，其神經解剖學決定。

他們的模型還可以顯示自然快得多，混亂，通常最後只有幾毫秒神經的相互作用如何慢5 - 10秒的活動波動出現。

“我們的模型表明皮質靜息狀態時不變的，而是包含豐富和相互關聯的的，是由底層結構拓撲形的多時間尺度的時間結構，Sporns和蜂蜜在本週出現的文章中寫道：”在訴訟中國家科學院的早期版本在線。

的文章， http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.0701519104可將包括一個可視化的影片在猴子的大腦中的自發波動會是什麼樣子的鏈接。文章合著者羅爾夫 K'tter，在荷蘭 Radboud奈梅亨大學的神經解剖學家，邁克爾 Breakspear，在澳大利亞新南威爾士大學的認知神經學家。

當一個人讀一本書或與朋友進行談判，與任務相關的神經活動發生在大腦的不同區域，但這一活動只佔約 2至5％，總的大腦活動。出現類似幅度的波動 - Sporns和蜂蜜研究的 - 當一個人在休息，無所事事。

Sporns說，“這些”休息狀態的波動“的性質是一個活躍在認知神經科學的研究主題，促使一個突出的研究員，他們標籤的神秘起源，”大腦的暗能量。到目前為止，沒有人知道為什麼這些波動的發生，或者其功能可能。

Sporns和蜂蜜表明，在大腦結構細看可能提供一個新的視角。

儘管數額巨大由神經學家正在做的工作，相對較少的被稱為人類的大腦是如何結構 - 例如，在人的大腦區域的數百個（數量未知）連接。 Sporns和蜂蜜創建的計算機模型表明，這種連接非常格局是至關重要的生成和塑造大腦的休息和積極的大腦活動。

對人類大腦的實證工作是具有挑戰性的，因為大腦的複雜性，可不能簡單地被操縱和觀察。 Sporns和蜂蜜比較研究大腦的研究，如細胞的新陳代謝，經濟或全球氣候變化等複雜的系統。必須使用模型來檢驗理論，並產生新的見解，如何作為一個整體系統的工程。

而同時，如功能磁共振成像技術讓科學家來衡量某些種類的神經連接，神經信息學方法，使用廣泛的解剖和生理數據集來描述的macacque的大腦，允許 Sporns和蜂蜜收集數據對所有的活動發生在他們的模擬。

Sporns說，他要創建一個類似的大規模人類的大腦，使他們研究的大型網絡和連接的計算機模型，必要的數據，一旦人類的神經網絡結構設置。

一個人的大腦的計算模型，將有助於研究人員更好地理解所觀察到的休息狀態的波動來自何處。它也將讓他們配合神經活動的認知和行為表現，並詢問有關個別人的大腦的差異的問題。

Sporns說，這項研究可能導致的臨床應用，提供新的診斷手段，為腦部疾病，如阿爾茨海默氏病已知會影響大腦的連接。它也可能有助於解釋為什麼人類不略同。

“，如果在大腦活動的波動是由解剖形，”Sporns說，“在人們的思維方式，他們認為可以紮根在他們的大腦連接方式的差異，個體差異。”

http://www.indiana.edu/