德国科学家证明高低级脑区间用多个频段沟通信息

人脑认知外部世界，视觉皮层要把外部信息从低级脑区传到高级脑区，但信息也会反向流动，那么大脑如何知道信息该怎么走呢？据每日科学网站近日报道，德国恩斯特•斯特格曼神经科学研究所与马普社会科学院合作，证明了人脑视觉皮层用什么频段取决于信息传输的方向。这一研究有助于理解某些精神疾病的成因，并在将来开发出相应疗法。

人脑处理信息分为“自下而上”和“自上而下”两种过程，信息从低级脑区流向高级脑区，是自下而上的通讯，反之则是自上而下的通讯。一个人观察外部环境时，是按自下而上法则处理输入的感觉信息流；而大脑根据以往的经验组织信息，并在此基础上做出预测，则是按照自上而下法则。因此，自上而下的信息流影响着自下而上的，并驱使我们的注意力朝向当前的重要目标。

以往对猕猴脑区研究表明，发生自下而上的信息流时，神经活动在用一种约60赫兹的特殊频段，叫做γ频段；发生自上而下的信息流时，所用频率在10赫兹和20赫兹之间，也叫α和β频段。因此本质上，不同等级的视觉皮层区用不同频段把信息从高级区传到低级区。

在新实验中，研究人员证明了人脑自下而上和自上而下两种通道也在用不同的频段。他们用脑磁图（MEG）技术描记脑电流产生的磁场，研究了人脑中26个脑区的活动，还描述了人类独有脑区的级别位置。

在某些精神疾病中，自上而下和自下而上的信息流好像混在一起。研究人员指出，健康人能区分信息输入和高级脑区对信息所做解释之间的差别，而精神病患者则会有困难。比如，一团云可能呈现出人脸特征，健康人不会认为云就是人脸，但精神病患者会认为云的人脸特征就是真的人脸，把自上而下的解释当作了自下而上的感觉输入。新研究对人脑信息传输方向和使用频段的分析，有助于理解某些精神疾病的成因，并在将来开发出相应的治疗方法。