Cell子刊综述：信息分解和大脑的信息结构

关键词：大脑信息结构，信息论，信息分解

论文题目：Information decomposition and the informational architecture of the brain论文期刊：Trends in Cognitive Sciences论文地址：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136466132300284X
要解释大脑如何协调信息处理以实现认知，我们必须理解信息本身。重要的是，信息不是单一的实体，信息分解技术提供了一种方法将信息分解为其组成元素：特有、冗余的和协同信息。本文回顾了解开协同和冗余交互如何重新定义我们对整合性大脑功能及其神经组织的理解。为了解释大脑如何在冗余和协同之间进行权衡，文章回顾了整合结构、分子和功能基础的协同证据；协同和冗余在认知和计算中的作用，以及它们如何在进化和发育中产生。总的来说，解开协同和冗余信息提供了一个理解大脑和认知的信息架构的指导原则。
本文的重要观点包括：

• 人类大脑中协同和冗余的相对优势遵循一种单模式-跨模式组织，并反映了大脑的结构、神经生物学和动力学。
• 大脑区域在这些成分之间进行权衡，以结合协同的灵活性实现更高层次的认知，以及冗余的鲁棒性用于关键的感觉和运动功能。
• 冗余在灵长类进化中保持稳定，而协同则在人类中有选择性地增加，尤其是在人类加速的区域。
• 计算研究为协同、冗余和认知能力之间的因果关系提供了新见解。

图1. 关于信息的多重视角
图2. 信息分解提供了一种统一框架来解决认知科学中的概念问题。
图3. 人类大脑中的冗余和协同

编译｜梁金

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