答案到記錄腦部活動裡物理

管理分子物理的同樣規律，當他們從氣體凝聚到液體或者请從液體凍結到固體，也適用於神經元的活動模式在人腦的。

芝加哥大學數學家傑克 Cowan 本週將提供此和在記錄腦部活動物理的相關答案在波士頓在美國關聯的年會期間科學的推進的。

「從一個非常大數目的部件建立的結構在數學和神經學方面可能陳列從一個狀態的鋒利的轉移與另一個狀態，物理學家稱相變」，說 Cowan，一位教授在芝加哥。 「奇怪和有趣事情在相變的鄰里發生」。

當液體經過相變時，他們蒸發到氣體或凍結到冰。 當腦子經過相變時，它從任意移動向被仿造的活動。 「腦子休息導致任意活動」， Cowan 說，或者什麼物理學家叫 「布朗運動」。

雖然大多數他的工作介入派生等式， Cowan 的發現用在大腦外層和腦電圖生成的實驗室數據很好捕捉。 他的最新的發現向顯示同一數學工具物理學家使用描述亞原子粒子工作情況和液體和固體動力可能現在適用於知道腦子如何生成其多種節奏。

這些包括在休眠期間被生成的 Delta 通知，視覺腦子的阿爾法通知和伽瑪通知，被發現在最後十年期間，似乎相關對信息處理。 「記錄腦部活動靜止狀態似乎有是典型的一种某一相變的一個統計結構」， Cowan 說。 「腦子喜歡坐那裡，因為那是這個安排哪裡信息處理被優選」。

Cowan 組織了 AAAS 的一個會議在數學和腦子，從 8:30 將進行到上午10點東部時間星期六， 2月 16日。 他也將參加在事宜的新聞簡報下午3點東部時間星期五， 2月 15日。 連接他在兩個活動將是波士頓大學的數學家南希 Kopell 和麻省理工學院的計算神經科學家 Tomaso Poggio。

在他的研究時期， Cowan 說設法涉及他是過早和投機的在腦子的相變如何也許與人力知覺神經學情況或狀態關連。 「是為將來」，他說。

他的另一個要素最新的研究是自發圖式形成之間的密切的關係在腦子電路和在化學反應網絡。 在此研究，他顯示數學如何可能幫助解釋視覺幻覺，并且視覺皮質如何獲得了其數據條，是可視的對肉眼，當從死屍去除。

「研究此線路對圖式形成的可以被跟蹤回到阿倫 Turing，也建立計算現代科學」，說 Salk 學院的 Terrence Sejnowski 生物研究在 La Jolla，加利福尼亞，是一位主導的專家在計算神經生物學方面。

要瞭解腦子的工作的 Cowan 的搜尋使用數字方法比四十年跨過更多。 他與一系列的 Ph.D 學員和同事合作了在物理、數學、生物和神經科學方面。

在 1972年，他和博士後休威爾遜，現在加拿大的約克大學，公式化了可能描述神經網絡動力的一套等式。 現在叫的 「威爾遜Cowan 等式」，他們成為神經網絡研究中流砥柱。 「但是我總是知道那些等式是不適於的，因此我繼續考慮他們」， Cowan 說。

然後，在 1985年他在一個條款間在描述一個統計物理途徑對化學反應網絡的日本日記帳上運行了。 「需要我幾年知道如何使用為生物網絡的這些工具」，他說。 「它如此發生有在化學反應網絡和神經網絡之間工作情況的比喻」。

當作為電氣工程的一名研究生，他從事了與神經網絡原理的創建者，他的研究事業在 1962年開始了。 這些包括了諾伯特・威納，在 1964年中斷，在他們可能共同地研究 Cowan 繼續論及的問題前。

「我真沒有瞭解什麼他對我說，直到我解決了它我自己。 他是其中一位 20 世紀的了不起的數學家」， Cowan 說。

http://www.uchicago.edu