生物行移动版

大脑如何将连续的感官输入分割为离散的认知类别，是神经科学的核心问题之一。最新研究通过斑马鱼模型揭示了嗅觉刺激编码的神经机制：当气味分子浓度连续变化时，嗅球神经元的放电模式并非平滑过渡，而是在不同气味类别间发生突变性切换。这一发现支持了神经回路中存在离散状态（吸引子）的理论模型，为理解感觉分类的神经基础提供了关键证据。

研究团队利用双光子钙成像技术，实时监测斑马鱼嗅球中数百个神经元对一系列不同气味及其浓度梯度的反应。结果显示，当气味类型改变时，神经元的群体放电模式呈现非线性跃迁，而同一气味类型内浓度变化仅引起微调。这种离散编码方式与“吸引子网络”模型的预测高度吻合，即神经网络通过稳定状态（吸引子）表征不同感知类别。

该研究不仅阐明了嗅觉系统中的分类编码原则，还暗示类似的离散状态机制可能普遍存在于视觉、听觉等其他感觉模态，甚至参与更高层次的认知过程如记忆与决策。未来研究可进一步探索吸引子网络的动力学特性及其在神经疾病中的异常表现。