解锁潜能·探索大脑的奥秘
神经科学家杜久林认为，揭开大脑奥秘对于理解人类行为至关重要，并有可能启发新的人工智能构架和算法的研发。
杜久林团队利用斑马鱼作为模型动物，研究视觉信号如何从视网膜传递到大脑，揭示了神经调节系统在此过程中的作用机制。他们发现，视网膜突触传递具有神经活动依赖的长时程可塑性，从而动态调节视觉信号的处理。此外，他们还发现，大脑中免疫细胞-小胶质细胞会对视觉中枢神经元的视觉信号进行稳态调节。这些发现为理解大脑的工作原理提供了新的见解。
杜久林团队还研究了亮暗偏好行为的神经环路机制，以及多巴胺能神经元在控制逃跑行为中的作用。他们发现，大脑左侧缰核通过接受双侧丘脑输入，在亮偏好行为中起枢纽作用。此外，他们还发现，多巴胺能神经元及其正向调控的抑制性神经元电活动增加会阻断视觉信息的传递，使得动物不会因非危险刺激而逃跑。当动物接收到危险性视觉刺激时，这两种神经元的活动受到抑制，解除视觉信息传递的抑制，动物产生逃跑反应。
杜久林团队的研究增进了人们对感觉-运动信息转换控制神经机制的理解，以及对神经调质系统在行为选择中作用的认识。他们的研究还发现，视觉信号可以调节听觉通路的信号编码和听觉行为的发生，阐明了视觉跨模态调节听觉功能的神经环路机制。
杜久林认为，神经科学研究正从聚焦于局部脑区推进到在全脑尺度上探索神经系统结构的设计原理和神经信息的处理机制。斑马鱼作为唯一一个可以从全脑尺度上解读脑工作原理的模式脊椎动物，在全脑研究中具有独特的优势。
杜久林团队开发了各种多学科交叉技术，实现了大数据流的光学脑机接口。他们还将人工神经网络等技术与大脑神经网络相结合，实现了交互，从而将开环实验范式升级到实时闭环研究新范式。这将推动人工智能在神经科学研究中的应用，同时促进神经科学研究对人工智能发展的作用。
通过揭开大脑的奥秘，我们不仅可以更好地了解自己，还可以开发出更强大的计算机系统和更有效的治疗方法。杜久林的研究为理解大脑的复杂性和潜力开辟了新的道路。
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