來自柏林高等經(jīng)濟(jì)學(xué)院和柏林查特大學(xué)診所的神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)提出了一種新的多元方法，用來預(yù)測對刺激行為的行為反應(yīng)，該方法使用了腦電圖記錄的前神經(jīng)元振蕩的信息。該方法可能最終在競技體育、教育和患者治療等領(lǐng)域找到實(shí)用的應(yīng)用。該研究的結(jié)果發(fā)表在一篇題為神經(jīng)影像中多元神經(jīng)記錄相耦合的最佳空間過濾的論文中。
即使是一個休息的人的大腦，也會不斷產(chǎn)生復(fù)雜的神經(jīng)元振蕩模式，可以用腦電圖來檢測。這些振蕩發(fā)生在不同的頻率上。alpha值為10赫茲，在20赫茲，在7赫茲，通過儀器注冊，這是由大腦神經(jīng)元產(chǎn)生的電場的變化。根據(jù)一個流行的假說，對感覺刺激和過程信息作出反應(yīng)的能力取決于刺激發(fā)生時神經(jīng)元振蕩的幅度和階段。
想象一下,奧運(yùn)會100米跑步者的反應(yīng)時間開始手槍可以隨幾十毫秒,這是一個相當(dāng)大的擴(kuò)散,鑒于這些毫秒的重要性在終點(diǎn)線。甚至同一運(yùn)動員的反應(yīng)時間變化很大,這取決于他們的大腦的當(dāng)前狀態(tài)。
當(dāng)我們的大腦處于處理信息的最佳狀態(tài)時，我們傾向于更快地作出反應(yīng)，而當(dāng)我們的大腦處于最佳狀態(tài)時，我們的反應(yīng)就會變慢。反過來，導(dǎo)致快速反應(yīng)的最佳狀態(tài)與神經(jīng)元振蕩的特定參數(shù)有關(guān)，”Vadim Nikulin解釋說。
科學(xué)家已經(jīng)知道，一個人對刺激的反應(yīng)取決于各種因素，包括刺激時大腦中低頻振蕩的階段。但這一次，研究人員設(shè)計(jì)了一種新的多維度方法，以最大化神經(jīng)元振蕩的階段與隨后的行為反應(yīng)之間的關(guān)系(例如，刺激的反應(yīng)時間、感覺刺激的記憶等)。他們用90個電極記錄了人類的大腦活動，不同于之前的研究，分析了它，考慮到多維的情況。
實(shí)驗(yàn)對象被要求盡快對觸覺刺激做出反應(yīng)。在他們的慣用手的食指上，一個傳感器記錄了肌肉活動，這是對另一只手食指的軀體感覺刺激的反應(yīng)。與此同時，腦電圖被用來記錄他們的大腦神經(jīng)元的振蕩，這種振蕩一直存在，但隨著時間的推移顯示出很大的變化。作者指出，反應(yīng)速度取決于刺激前的低頻率(小于1赫茲)的神經(jīng)元振蕩。
根據(jù)研究人員的說法，這種新方法對于識別與刺激最優(yōu)反應(yīng)相關(guān)的神經(jīng)過程是很有用的。從實(shí)際的角度看，這可能與競技體育和臨床實(shí)踐有關(guān)，例如，允許醫(yī)生了解與帕金森病相關(guān)的病理神經(jīng)過程，從而導(dǎo)致患者在開始運(yùn)動時出現(xiàn)問題。Nikulin說:“使用更敏感的神經(jīng)信號提取方法，可以識別出與最大使用大腦資源有關(guān)的神經(jīng)元振蕩的階段?！保ǚ币卓?206825）
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