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人们惊叹于美国宇航局（NASA）同时完成大量运算从而得出火箭运行轨道的能力 。 然而一份新研究发现 ， 每一个人大脑里面都有一个“超级计算”网络 ， 其计算能力比NASA的更强 。
为什么这么说呢？研究者举例说 ， 当你拿着一杯咖啡跑着去赶公交车的时候 ， 在这个看似寻常的过程中 ， 大脑所需要完成的计算已经超过了NASA：脑细胞需要完成几十亿个复杂的数学计算 ， 综合分析你的速度、所在的位置和要去的方向等各方面信息 。 在过去很多年来 ， 大脑怎样拥有这样的能力一直都是一个谜 。
这份4月7日刊登在《自然?通讯》（Nature Communications）期刊上的研究称 ， 他们对连续吸引子网络（continuous attractor network ， 缩写为CAN）进行了五年的摸索后 ， 终于有了一些突破性的发现 。
主要研究者之一挪威奥斯陆大学（University of Oslo）的夏洛特?博卡拉（Charlotte Boccara）说：“是我们最先证实人脑内的确存在CAN理论提出的这种‘书呆子细胞’（nerd cells）或‘超级计算器’ 。 我们发现神经细胞同时对速度、位置和方向进行计算 。 ”
研究人员录制了小鼠在一系列活动过程中脑内1400个神经细胞的信号 。 这些细胞分散位于大脑内不同的几个区域 。
博卡拉说：“我们在小鼠的大脑内植入一些带有轻薄电极的探测器 ， 用于读取它们脑部的活动 。 之后让小鼠在迷宫内自由活动 ， 寻找食物 。 我们用相机追踪它们的活动 ， 把它们的行为与录下来的大脑活动信号联系起来进行分析 。 ”
很多年前就有科学家提出CAN网络的理论 。 这个理论提出 ， 当人们在日常生活中移动的时候 ， 大脑内有一个了解自身方位的地图 ， 不停地自动在更新信息 。 CAN理论认为 ， 大脑内有一层隐藏的神经细胞网络执行这些复杂的数学运算 ， 整合这些速度、位置和方向信息 ， 就像NASA科学家计算火箭轨道的系统一样 。
研究人员说：“以前人们只是在理论上提出存在这个隐藏的网络层 ， 缺乏证据 。 现在我们找到确凿的证据显示的确存在这个‘书呆子中心’ 。 ”
研究人员还发现 ， 与认知力衰退相关的疾病如阿兹海默症（Alzheimer’s）出现的时候 ， 大脑内这层隐藏网络是最先被破坏的部分 。
博卡拉说：“这些细胞告知大脑我们所在的方位和我们朝哪个方位移动 ， 一旦这些细胞失去能力 ， 人就犯糊涂了 。 ”
研究者表示围绕这个议题还有很多问题没有答案 。 为什么这些细胞分散在大脑的不同区域？它们能同时进行多个任务吗？
【研究发现人类大脑中的“超级计算”网络】另外 ， 近年的研究也发现睡眠质量差明显会影响到人脑的计算能力 。 博卡拉说他们下一步要探究这其中的机制 。 “我想了解的是 ， 当人们睡眠不足的时候大脑思考的速度放慢 ， 是否与这些细胞出现异常有关系 。 ”
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