我们对大脑的了解并不多。几个世纪以来，科学家和研究人员一直在探索我们最复杂器官的各个部分，并为最明显的部分命名。但我们仍然无法回答一些基本问题，例如大脑如何利用其大部分能量，或者疾病如何导致大脑中的神经元相互影响。
IBM的一位研究员发现了一个可能可以回答这些问题的起点：一个关于大脑在休息时（未读取、思考或为你做早餐时）所做的事情的模型。IBM神经科学家James Kozloski称之为“大循环”。
“大脑在什么都不做的时候就会消耗大量的能量。这是神经科学的一个重大谜团，”Kozloski说。“除非有非常充分的理由，否则你不会将这么多能量用于‘噪音’。”
Kozloski说，大脑消耗的能量约有90%是无法解释的，考虑到大脑占身体总能量的20%，这是一个相当大的比例。
他提出，大脑实际上一直在通过由神经元和组织构成的一系列通路循环信号。Kozloski说，这些通路就像城市的街道，而大脑则一直在追踪它们、重追踪它们，然后再追踪它们。这些通路本身贯穿大脑的三个功能区域：感觉（正在发生什么）、行为（我能做什么）和边缘（对我意味着什么）。
大脑中有一些区域会整合新信息，但Kozloski认为大脑的大部分能量都用于这些循环过程。由于这种模式是周期性的，因此它被描述为“闭环”，而不是传统意义上认为大脑从外界获取输入并将其转化为身体互动的输出。
为了检验这一理论，Kozloski将该模型运行在IBM的神经组织模拟器上，该模拟器是一套模仿大脑中神经元放电方式的算法。
虽然我们可以在fMRI上看到大脑活动，但这项研究让我们对这些扫描中发生的事情有了更好的理解，并使研究神经系统疾病变得更加容易。
Kozloski提到，从进化角度来看，这可能是人类用来预测新情况可能发生什么情况的机制，并从中借鉴过去的经验。
但这项知识的一个直接应用可能是针对亨廷顿舞蹈病的研究。既然我们现在有了一种关于神经元如何协调其通信的理论，我们就可以研究神经元如何在物理上相互影响，正如IBM怀疑亨廷顿舞蹈病就是这样。
“我们在心理健康和神经退行性疾病方面确实陷入了困境，”Kozloski说。“亨廷顿舞蹈病是由一个单一基因引起的，但在理解该基因如何导致神经退行性疾病方面，却没有任何进展。”
但通过以上新模型来审视亨廷顿舞蹈病，一个错误基因产生的信息可能导致整个神经通路产生错误信息。如果基因产生一个突变蛋白，而该蛋白改变了神经元发送或接收信号的方式，这可能会引发连锁反应，影响到无数其他神经元。
尽管这项关于亨廷顿舞蹈病的研究仍是假设，但Kozloski对该模型将有助于该领域以新的方式理解大脑感到乐观。他说，下一个研究领域是找出通路是如何被选择的，以更深入地理解大脑的动机。作为一个进化生物学家，他认为其中有一个特定的原因。
“如果它没有做一些重要的事情，”Kozloski说，“它早就被淘汰了。”
本文已更新，以纠正James Kozloski的姓名拼写，并纠正一个小语法错误。
