沙沙作响的声音，窗上的小雨，安静地滴答作响的钟声-低沉的声音，刚好超过听觉的界限。一瞬间我们感知到它们，下一瞬间我们看不到，即使我们或声音似乎没有改变。许多研究表明，我们绝不会以相同的方式处理传入的刺激，无论是声音，图像还是触摸。即使刺激完全相同，也是如此。发生这种情况的原因是，刺激对处理它的大脑区域的影响取决于这些大脑区域所属网络的瞬时状态。但是，影响网络瞬态不断变化的状态的基础以及这些状态是随机的还是遵循节奏的因素，以前是未知的。

现在，位于德国莱比锡的马克斯·普朗克人类认知与脑科学研究所(MPI CBS)的科学家们发现，与刺激相关的信息到达大脑皮层时，网络状态的敏感性会影响神经网络的强烈程度。大脑对刺激做出反应。根据网络状态，在这个所谓的初级体感皮层中的某些神经细胞或多或少会“兴奋”，从而影响大脑中的以下刺激过程。这意味着大脑的反应已经在进入大脑皮层的过程中得到了调节，而不仅仅是在更高的下游水平评估刺激的方式。

MPI CBS的博士生Tilman Stephani解释说：“即使网络上的神经元之间显然没有外部影响，网络的神经元之间总会有一定量的活动。因此，该系统永远不会完全静止或不活动。”该研究的第一作者，现已发表在《神经科学杂志》上。而是不断地从体内产生有关我们的心跳，消化或呼吸的信息，有关我们在太空中的位置，温度和内部产生的思想的信息。此外，即使神经元网络与任何输入都隔离，也会发生固有的神经元活动。这不断影响着各种大脑网络的兴奋性。Stephani说：“内部过程的动力因此与系统的兴奋性相关，因此也与刺激响应相关。”“因此，大脑似乎不像计算机那样运转，相同的传入信息总是意味着相同的反应。”

事实证明，皮层兴奋性的波动并非完全随机发生，而是表现出一定的时间模式：某一时刻的兴奋性取决于先前的网络状态并影响随后的网络状态。科学家将此称为长期时间依赖性或持久的自相关。

皮质兴奋性以这种特殊方式变化的事实表明，神经元网络处于所谓的“临界”状态，在这种状态下，网络的激发与抑制之间存在微妙的平衡。早期的理论和经验研究表明，这种“临界性”可能是大脑功能的基本原理，其中信息传递和能力得到了最大化。现在，Stephani及其同事提供了证据，证明该原理也可以控制人脑中感觉性大脑反应的变异性。据推测，这可以作为大脑的适应性机制，以应对不断从环境中获取的各种信息。单一刺激既不能立即激发整个系统，也不能很快消失。

但是，仍然不知道更大的兴奋性是否会导致更显着的体验。换句话说，研究参与者对刺激强度的感知是否取决于瞬时兴奋性?现在正在第二项研究中对此进行测试。“但是其他过程也可以在这里发挥作用，” Stephani解释说。“例如，注意。如果将其引导到其他物体上，则仍会首先发生强烈的大脑反应。但是，下游的更高的大脑进程可能会阻止它被有意识地感知。”