人(rén)類首張腦(nǎo)電波連接全圖問世
2017-12-04
美(měi)國國防部高(gāo)級研究計劃局(DARPA)資助的(de)、與“恢複活躍記憶”相關的(de)大(dà)腦(nǎo)研究項目(RAM)日前結出碩果——美(měi)國賓夕法尼亞大(dà)學的(de)神經學家根據300名接受神經外科手術患者大(dà)腦(nǎo)中30000個(gè)電極的(de)數據,繪制出第一張腦(nǎo)電波連接全圖。相關成果發布在近期的(de)《自然通(tōng)訊》雜(zá)志上。
該項工作闡明(míng)了(le)大(dà)腦(nǎo)不同區(qū)域在記憶形成等認知過程中的(de)溝通(tōng)方式。盡管許多(duō)研究使用(yòng)非侵入性工具,如用(yòng)功能性磁共振成像技術來(lái)檢查大(dà)腦(nǎo)神經網絡,但使用(yòng)來(lái)自患者的(de)直接人(rén)腦(nǎo)記錄數據觀察大(dà)型腦(nǎo)神經網絡更有價值。爲此,研究小組從全美(měi)各地多(duō)家醫院收集這(zhè)類信息,以直接觀察腦(nǎo)神經網絡的(de)工作機理(lǐ)。
接受癫痫臨床檢測的(de)病人(rén)執行了(le)一項“自由回憶任務”,他(tā)們被要求觀看屏幕上出現的(de)一系列單詞,然後盡可(kě)能多(duō)地重複記憶。同時(shí),研究人(rén)員(yuán)還(hái)在時(shí)間尺度上觀察大(dà)腦(nǎo)活動,慢(màn)速和(hé)快(kuài)速的(de)腦(nǎo)電活動分(fēn)别被稱爲低頻(pín)活動和(hé)高(gāo)頻(pín)活動。他(tā)們發現,當一個(gè)人(rén)有效地創造新的(de)記憶時(shí),大(dà)腦(nǎo)相關區(qū)域之間的(de)通(tōng)信會随腦(nǎo)電活動的(de)放緩而增強,在高(gāo)頻(pín)活動下(xià)則會減弱。
論文主要作者艾森⋅所羅門說:“大(dà)腦(nǎo)區(qū)域的(de)低頻(pín)連通(tōng)性與該部位神經活動的(de)增加有關。”這(zhè)意味著(zhe),新記憶需要兩個(gè)功能同時(shí)發生——大(dà)腦(nǎo)區(qū)域必須單獨處理(lǐ)一個(gè)刺激,區(qū)域之間必須以低頻(pín)率相互通(tōng)信。
論文所識别的(de)大(dà)腦(nǎo)區(qū)域——額葉、颞葉和(hé)内側颞葉一直吸引著(zhe)神經科學家,這(zhè)些區(qū)域在記憶功能中發揮著(zhe)關鍵作用(yòng)。
項目首席研究員(yuán)邁克爾⋅卡哈那說:“這(zhè)張圖有助于我們更好地理(lǐ)解記憶處理(lǐ)過程中被激活的(de)大(dà)腦(nǎo)網絡。”他(tā)表示,繪制這(zhè)張腦(nǎo)電波連接全圖,有助于指導未來(lái)用(yòng)腦(nǎo)部刺激治療創傷性腦(nǎo)損傷或阿爾茨海默症等記憶障礙,但他(tā)同時(shí)指出,要實現這(zhè)一目标,還(hái)有很多(duō)工作要做(zuò)。
文章(zhāng)來(lái)源:科技日報