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在黑暗中，一个形状可能短暂地看起来像一张脸，或者一个橙子可能瞬间被误认为苹果。为了理解所见之物，大脑必须协调来自不同功能区域的信息。一项在小鼠中进行的新研究揭示了两个相邻视觉区域如何达成一致的解释：共享的活动模式得以维持，而不匹配的模式则迅速消退。

这项研究发表于《Nature Neuroscience》，聚焦于初级视觉皮层（V1）和外侧内侧视觉区（LM）。两者均属于处理视觉信息的视觉皮层。当两个区域的活动模式一致时，它们持续的时间更长；当模式不一致时，这种冲突会在几分之一秒内消散。

双向连接与“共识构建”机制

V1和LM之间存在双向通讯，使得每个区域都能影响其邻居，而非简单地单向传递信息。为了探究这种关系，研究人员训练小鼠区分两种倾斜角度相反的视觉图案，仅对其中一种方向给予奖励。在任务过程中，团队短暂沉默V1或LM，并记录另一区域在没有伙伴输入时的功能表现。

利用这些记录，研究人员构建了一个代表V1-LM回路的人工神经网络模型。该模型使他们能够模拟特定神经元被操纵时回路的反应，并研究区域间的连接如何塑造其活动的持续性。冷泉港实验室的Cynthia R. Stebbins研究员Mitra Javadzadeh与剑桥大学及伦敦大学学院的合作者共同完成了这项研究。她解释道：“我们发现，随着时间的推移，区域间的这类连接实现了一种我们称为‘共识构建’的机制。”

Javadzadeh提出了一个更广泛的问题：“虽然我们理解大脑的各个独立构建模块，但将它们组合在一起的‘胶水’是什么？了解这一点才能最终帮助我们理解大脑作为一个整体是如何运作的。”

从视觉到新皮层：更广泛的适用性

这种协调机制可能有助于解释，为何接收不同感觉信息流的特化神经元群能够贡献于一个统一的解释。Javadzadeh说：“我们试图理解，如何在这些不同模块之间保持如此高的特化水平，同时始终获得一致的整体结果。”

实验测试的是小鼠区分倾斜图案的能力，而非日常视觉混淆，后者有助于说明更广泛的问题。研究也仅聚焦于两个视觉区域。Javadzadeh的团队目前正在研究类似原理是否适用于整个新皮层——包括V1和LM在内的更大脑结构——并可能有助于调和来自不同感官的信息。

她好奇地问道：“例如，当所见与所闻相矛盾时，你是否仍然使用同样的机制来调和这两者？”

如果共识构建机制在更广泛的范围内运作，它可能帮助研究人员理解当脑区无法对世界达成一致解释时会发生什么。同样的原理也可能启发人工智能系统中调和冲突信息的方法。