加州大學(xué)圣迭戈分校大腦各區(qū)域是如何交流、整合信息，最終形
2024-11-15 
神經(jīng)元產(chǎn)生“共同漣漪”過程揭秘
原標(biāo)題：神經(jīng)元產(chǎn)生“共同漣漪”過程揭秘
圖上的線條代表大腦皮層中與語言處理相關(guān)的各個(gè)區(qū)域之間的連接。當(dāng)閱讀時(shí)，這些區(qū)域的神經(jīng)元會(huì)以精確同步的方式激發(fā)，這種現(xiàn)象被稱為共同漣漪。圖片來源：加州大學(xué)圣迭戈分校
大腦各區(qū)域是如何交流、整合信息，最終形成一個(gè)連貫整體的，至今仍然是個(gè)謎。現(xiàn)在，美國加州大學(xué)圣迭戈分校醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)通過腦電記錄揭示了人腦神經(jīng)元如何同步，使人們更接近解決這一謎題。研究結(jié)果發(fā)表在最新一期《自然·人類行為》雜志上。
不同大腦區(qū)域的同步稱為“共同漣漪”，它對于將不同的信息片段整合在一起形成一個(gè)連貫整體至關(guān)重要。就像大型合唱團(tuán)需要組織起來才能發(fā)出一致聲音一樣，大腦神經(jīng)元也需要協(xié)調(diào)才能產(chǎn)生一致的想法或行動(dòng)——共同漣漪能使人類能整合信息并理解世界。共同漣漪不出現(xiàn)時(shí)，神經(jīng)元幾乎不會(huì)對彼此產(chǎn)生影響；而其一旦出現(xiàn)，大腦皮層中大約三分之二的神經(jīng)元就會(huì)同步。
但由于非侵入性腦部掃描的局限性，在人類身上很難觀察到大腦皮層的共同漣漪。為了解決這一難題，團(tuán)隊(duì)使用了顱內(nèi)腦電圖掃描，從顱骨內(nèi)部檢測大腦的電活動(dòng)。他們研究了一組13名有耐藥性癲癇的患者，這些患者已接受侵入性腦電圖監(jiān)測作為護(hù)理的一部分，讓團(tuán)隊(duì)有機(jī)會(huì)更深入地研究大腦活動(dòng)。
團(tuán)隊(duì)向參與者展示了一系列動(dòng)物名稱，中間穿插著一串隨機(jī)的輔音或無意義的字體，然后要求他們按下按鈕來指示他們看到的動(dòng)物名稱。團(tuán)隊(duì)在這些測試中觀察到了3個(gè)認(rèn)知階段：最初階段，在大腦皮層的視覺區(qū)域中，參與者可看到單詞，但不會(huì)意識到；第二階段，這些信息通過共同漣漪傳播到大腦皮層中涉及更復(fù)雜認(rèn)知功能的其他區(qū)域；最后階段，同樣是共同漣漪，大腦皮層上的信息被整合成有意識的知識和行為反應(yīng)——按下按鈕。
團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)練習(xí)過程中，參與這些認(rèn)知階段的大腦各個(gè)部分之間，都會(huì)產(chǎn)生共同的漣漪效應(yīng)，而且當(dāng)參與者閱讀真實(shí)的單詞時(shí)，漣漪效應(yīng)會(huì)更強(qiáng)。
這項(xiàng)研究探索了皮質(zhì)中數(shù)十億個(gè)神經(jīng)元是如何協(xié)調(diào)以處理信息的，研究結(jié)果對于人們理解大腦功能和人類經(jīng)驗(yàn)之間的聯(lián)系具有重要意義。
（記者張夢然）
(責(zé)編：郝孟佳、李昉)分享讓更多人看到
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