美国国家科学院院刊（PNAS）近期发表了一项具有里程碑意义的研究，题为“猕猴大脑长距离网络架构”，由IBM阿尔马登研究中心的Dharmendra S. Modha博士和IBM印度研究中心的Raghavendra Singh博士共同撰写。该研究对大脑逆向工程和认知计算芯片的网络发展具有深远影响。

研究团队成功绘制了迄今为止最全面的猕猴大脑长距离网络图谱，覆盖皮质、丘脑和基底神经节，揭示了383个脑区之间的6602个长距离连接。这些连接通过白质传输，类似于脑区之间的“州际公路”，而短距离的灰质连接则构成局部脑区和亚结构之间的“局部通路”。

研究人员整理了一个全面、一致且连贯的网络，基于解剖追踪研究，为神经科学和认知计算的基础及应用研究奠定了重要基础。此外，他们建立了一个公开数据库，名为猕猴大脑连接数据校对（CoCoMac），汇集了过去半个多世纪400多位科学家发表的神经解剖学追踪研究数据。

Modha博士指出：“与以往的最大努力相比，我们研究了四倍的脑区，并编制了近三倍的连接数量。这些数据可能开辟全新的方法来分析、理解并最终模拟大脑的网络结构。”

高级认知与意识的核心网络

研究发现，大脑网络包含一个“紧密集成的核心”，可能是高级认知甚至意识的中心。该核心跨越了多个关键脑区，包括运动前皮层、前额叶皮层、颞叶、顶叶、丘脑、基底节、扣带皮层、脑岛和视觉皮层等区域。

前额叶皮层：信息集成与分发中心

通过对脑区进行排序（类似于搜索引擎的网页排名机制），研究人员发现前额叶皮层位于大脑正前方，作为信息集成和分发的中心，类似于一个交换总机。这一发现为理解信息在大脑中的传递和处理方式提供了重要线索。

研究团队指出：“大脑网络的研究开启了大型网络理论分析的大门，这些理论已在互联网、代谢网络、蛋白质相互作用网络、社会网络以及万维网搜索中成功应用。网络将成为临床、系统、认知和计算神经科学（即认知计算）不可或缺的基础。”

该研究的成果不仅为神经科学领域提供了重要的理论支持，还为设计认知网络计算芯片的路由架构提供了参考。这项研究由美国国防高级研究计划局（DARPA）国防科学办公室资助，属于“自适应系统的神经形态塑料可伸缩电子”项目。

Modha博士在图森举办的“走向意识的科学”会议上介绍了这些激动人心的发现，但要求暂不公开，直到正式文章在同行评审期刊上发表。

详细幻灯片（60张，52分钟，50 MB）可点击此处下载。

来源：kurzweilai.net