您的大脑和海洋有一个意想不到的特征：波浪。电活动可以以称为旅行脑波或神经旅行波的模式在大脑表面移动。像海洋中的波浪，这些模式可以来自不同的来源，包括大脑内部产生的活动和来自环境的信号。研究表明，它们还可以影响注意力和行为。从此刻到下一个时刻。现在，索尔克研究所的神经科学家将这些波浪的生理和计算研究结合起来，提出了一个更广泛的解释，说明它们的作用。他们的结论是，神经旅行波可能在视觉皮层中作为计算引擎发挥作用。通过在神经电路中移动，这些波浪可能帮助视觉皮层（以及可能的其他大脑区域）创建外部世界的内部表征，支持我们感知正在发生的事情、重构最近的信息以及预测接下来可能发生的事情。这项综述于2026年7月21日发表在《神经元》上。旅行脑波的重要性索尔克神经科学家约翰·雷诺兹博士在2020年首次发现了清醒动物视觉系统中的旅行脑波。他的实验室还发现，这些波浪直接与动物是否成功注意到放在面前的物体相关。这个发现可能帮助解释一个熟悉的经历：反复寻找某物，如一对钥匙，却意识到它一直可见。物体存在，但大脑在那个特定时刻并没有成功注册它。一旦雷诺兹和他的同事们确认清醒动物中存在旅行波，并且可以影响是否感知到视觉刺激，就出现了一个更大的问题：大脑为什么首先会产生这些波浪？“这篇论文首次在一个整合框架中阐明了大脑通过拥有这种再生波产生电路实际上可以进行的计算，”雷诺兹说，是该论文的资深作者和共同通讯作者。作为感知和预测的可能引擎研究人员专注于视觉皮层，并提出了神经旅行波的四个主要功能。这些波浪可能会在每一刻调整感知，将最近的感官信息转化为内部表征，产生对周围世界的短期预测，并保留和重播与随时间展开事件的记忆相关的模式。这些能力共同表明，旅行波可能是大脑解释传入信息的核心，而不仅仅是反映背景的电活动。脑波可能不仅仅是电噪声在新的框架下，神经脑波不仅仅是通过神经系统传递的电噪声。负责产生波浪的连接不仅仅是传递信号。它们可以以反映从外部世界学习到的信息的方式改变它们的生理状态（“突触权重”）。动物经历的每一个视觉、气味、声音和动作都可以修改参与产生这些波浪的连接。随着时间的推移，这些变化有助于塑造大脑依赖于创建其周围环境的内部表征所需的神经电路。“在某种意义上，这与大型语言模型如ChatGPT的作用相似，”雷诺兹解释道。“它们从语言中学习统计结构，并利用这些知识生成反映语言模式的有意义且恰当结构的文本。大脑在功能上可能做着类似的事情——一个基于经验从根本上构建的生物生成模型。”大脑如何构建世界的内部模型每当感官信息到达大脑时，大脑面临一个基本问题：我现在最有可能感知到什么？环境极其复杂，但它也遵循许多可预测的规则。物体占据三维空间。投射到视网膜上的图像随着眼睛和身体的移动不断变化。这些变化的信号还存在于物理学和生理学所施加的限制之内。新的框架提出，大脑学习这些反复出现的模式，并将其存储在突触网络中。这些网络随后可以生成旅行波，帮助大脑确定传入感官信息的最可能原因，并组建周围世界的内部模型。在这种观点下，旅行波可能有助于解释大脑是如何将源源不断的复杂感官信号转化为连贯的感知、预测、行为和体验的。理解这一过程可能使科学家更接近解释大脑如何计算我们周围忙碌且往往混乱的世界。其他作者和资金该研究的其他作者包括德克萨斯大学达拉斯分校和菲尔兹研究所的莱尔·穆勒，菲尔兹研究所的亚历山德拉·布施。