一项针对小鼠大脑的研究挑战了长久以来将大脑功能与特定解剖区域绑定的观点。研究发现，尤其是在处理复杂认知的前额叶皮层，功能更多地取决于神经元的放电模式，而非其固定的物理位置。这意味着大脑的功能是动态产生的，依赖于跨区域分布、以不同节奏协同工作的分布式神经网络，而非孤立的功能区。
百年不变的“大脑地图”
一个多世纪以来，科学界普遍接受德国神经精神病学家科比尼安·布罗德曼（Korbinian Brodmann）的理论。
- 在20世纪初，布罗德曼通过对大脑皮层细胞结构的染色研究，将人类大脑皮层划分成了 52个不同的解剖区域（布罗德曼分区）。
- 后续研究将这些特定区域与特定功能联系起来，例如，著名的“布罗卡区”被认为负责语言生成。
- 脑损伤和电刺激实验的证据似乎也支持了这一观点，这种基于解剖结构的功能定位理论至今仍是神经科学研究和临床实践的标准参考。
新发现：功能源于模式，而非位置
瑞典卡罗林斯卡学院的一项新研究对上述传统观念提出了挑战。研究人员认为，尤其在涉及决策、规划等复杂认知功能的前额叶皮层，功能与解剖区域的对应关系并不清晰。
“我们的研究结果挑战了定义大脑区域的传统方式，对我们理解大脑的整体组织方式具有重大意义。” — 玛丽·卡伦 (Marie Carlén)，研究作者
研究团队转而探索一个新思路：能否通过分析单个神经元的放电活动来构建一幅更准确的功能地图？
独特的放电节奏
研究团队使用高密度探针记录了小鼠大脑中超过 2.4 万个神经元的活动，他们发现了关键的规律：
- 独特的节奏： 与大脑其他区域（如海马体或感觉皮层）不同，前额叶皮层中的神经元倾向于以 缓慢、规律且稳定 的方式放电。这种慢而稳的放电模式似乎是处理高级认知功能区域的一个标志。
- 功能互补： 令人意外的是，被认为是高级认知过程的 决策 功能，其对应的神经元却以 快速、不规则的爆发 方式放电。
- 协同工作： 这表明认知过程依赖于不同神经元之间的“本地协作”。一些神经元专门负责整合信息，而另一些则通过高自发活性来支持快速、灵活的信息编码。
一种动态的新地图
这项研究表明，大脑的高级功能是 动态产生（emergent）而非固定定位（localized）的。
功能区之间的界限是模糊的，它们以重叠的网络形式存在。研究人员推测，那些规律放电的神经元可能创建了一个稳定的“背景”或“脚手架”，为其他编码具体事件、放电模式更不稳定的神经元提供支持。最终，浮现出来的是一幅全新的大脑地图，它不再由僵硬的边界定义，而是由节奏与连接构成。