最近的一項研究表明,神經(jīng)元在大腦中產(chǎn)生有節(jié)奏的電活動模式或振蕩,這主要是由記憶驅(qū)動的。與以前的觀點相反,研究表明,當人回憶事件時,海馬體中的這些θ振蕩比經(jīng)歷事件時更為普遍,這突出表明記憶是θ活動的關(guān)鍵驅(qū)動力,并為治療腦損傷和認知障礙提供了潛在的途徑。
這些發(fā)現(xiàn)可能為治療認知障礙奠定基礎(chǔ),并有助于改善記憶。
神經(jīng)元在大腦中產(chǎn)生有節(jié)奏的電活動模式。神經(jīng)科學(xué)的一個緊迫問題是這些被稱為振蕩的節(jié)律信號的主要驅(qū)動力。亞利桑那大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),僅僅回憶事件就能觸發(fā)這些振蕩,甚至比經(jīng)歷事件本身更能觸發(fā)振蕩。
這項發(fā)表在《神經(jīng)元》(Neuron)雜志上的研究特別關(guān)注θ振蕩。在探索、導(dǎo)航和睡眠等活動中,大腦海馬體會出現(xiàn)這種振蕩。海馬體對大腦記憶過去的能力起著至關(guān)重要的作用。
這項研究的資深作者、亞利桑那大學(xué)心理學(xué)系認知與神經(jīng)系統(tǒng)教授阿爾內(nèi)-??怂固亓_姆(Arne Ekstrom)說,在這項研究之前,人們認為外部環(huán)境在驅(qū)動θ振蕩方面發(fā)揮著更重要的作用。但??怂固亓_姆和他的合作者發(fā)現(xiàn),大腦中產(chǎn)生的記憶是θ活動的主要驅(qū)動力。
研究的主要作者、神經(jīng)科學(xué)系研究生薩拉-西格(Sarah Seger)說:"令人驚訝的是,我們發(fā)現(xiàn),與直接經(jīng)歷事件相比,當一個人只是在回憶事情時,人類的θ振蕩更為普遍。"
??怂固亓_姆說,研究結(jié)果可能會對治療腦損傷和認知障礙患者,包括癲癇發(fā)作、中風(fēng)和帕金森病患者產(chǎn)生影響。他說,記憶可以用來從大腦內(nèi)部產(chǎn)生刺激并驅(qū)動θ振蕩,隨著時間的推移有可能改善記憶。
亞利桑那大學(xué)的研究人員與來自達拉斯德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員合作開展了這項研究,其中包括神經(jīng)外科醫(yī)生布拉德-萊加(Brad Lega)博士和研究技師詹妮弗-克里格爾(Jennifer Kriegel)。研究人員招募了 13 名患者,他們正在該中心接受監(jiān)測,為癲癇手術(shù)做準備。作為監(jiān)測的一部分,研究人員在患者的大腦中植入了電極,以檢測偶爾的癲癇發(fā)作。研究人員記錄了大腦海馬區(qū)的θ振蕩。
患者參加了一項虛擬現(xiàn)實實驗,在實驗中,他們通過操縱桿在電腦上導(dǎo)航到虛擬城市中的商店。當他們到達正確的目的地時,虛擬現(xiàn)實實驗就會暫停。研究人員要求參與者想象他們開始導(dǎo)航時的位置,并指示他們在頭腦中導(dǎo)航剛剛經(jīng)過的路線。然后,研究人員將初始導(dǎo)航過程中的θ振蕩與參與者隨后對路線的回憶進行了比較。
在使用操縱桿實際導(dǎo)航的過程中,與參與者只是想象路線時的振蕩相比,振蕩的頻率更低,持續(xù)時間更短。因此,研究人員得出結(jié)論:記憶是人類θ 振蕩的強大驅(qū)動力。
??怂固亓_姆說,彌補認知功能受損的方法之一是進行認知訓(xùn)練和康復(fù)。他說:"基本上,你可以讓有記憶障礙的病人學(xué)習(xí)如何更好地記憶。"
未來,??怂固亓_姆計劃對自由行走的病人而不是躺在床上的病人進行這項研究,看看在大腦振蕩方面,自由導(dǎo)航與記憶有什么不同。
塞格說:"能夠直接比較原始體驗和后來檢索時的振蕩,在設(shè)計新實驗和理解記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)方面,是這一領(lǐng)域向前邁出的一大步。"
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