时时彩后一7码做号方法 > 最新消息 > 神经科学家显示Beta节奏控制工作记忆

神经科学家显示Beta节奏控制工作记忆

1970-01-01 作者:admin   |   浏览(12)

麻省理工学院神经科学家已经发现证据表明大脑控制其想法的能力依赖于被称为β节律的低频脑波。

在一项记忆任务中,短时间内需要在工作记忆中保存信息,麻省理工学院的研究小组发现,大脑使用β波有意识地在不同的信息之间切换。研究结果支持研究人员的假设,即β节律充当决定工作记忆中的信息何时被读出或清除的门,以便我们可以考虑其他事情。

该研究的第一作者,麻省理工学院Picower学习与记忆研究所的博士后Mikael Lundqvist说:“β节奏就像刹车一样,控制何时表达存储在工作记忆中的信息,并允许它影响行为。”

厄尔米勒是Picower研究所神经科学和脑与认知科学系的神经科学教授,该研究的高级作者出现在1月26日出版的Nature Communications / em中。

在节奏中工作

大脑中有数百万个神经元,每个神经元产生自己的电信号。这些组合信号产生称为脑波的振荡,其频率变化。在2016年的一项研究中,Miller和Lundqvist发现伽马节律与编码和检索感官信息有关。

他们还发现,当伽玛节奏升高时,β节奏降低,反之亦然。他们实验室的先前工作表明,β节律与“自上而下”的信息有关,例如当前的目标是什么,如何实现它以及任务的规则是什么。

所有这些证据都促使他们推论,β节律作为一种控制机制,决定了哪些信息被允许从工作记忆中读出 - 这是控制意识思维的大脑功能,Miller说。

“工作记忆是意识的画板,它在我们的控制之下。我们选择思考什么,“他说。 “你选择何时清理工作记忆并选择何时忘记事情。你可以记住事情,等待做出决定,直到你有更多的信息。“

为了验证这一假设,研究人员从前额叶皮层记录了大脑活动,前额叶皮层是工作记忆的所在,动物被训练去完成工作记忆任务。动物首先看到一对物体,例如A和B,然后他们被显示出不同的一对,并且必须确定它是否与第一对相匹配。 A后面跟B是匹配,但不是B后面跟A,或者A跟随C.在这整个序列之后,如果动物确定两个序列匹配,那么他们发布了一个条。

研究人员发现,大脑活动取决于两对是否匹配而变化。当动物预期第二个序列的开始时,它保持对象A的记忆,由伽马波表示。如果下一个看到的对象确实是A,那么测试波就会上升,研究人员相信这会清除对象A的工作记忆。伽玛波再次上升,但这次大脑切换到保持关于对象B的信息,因为这是现在相关的信息以确定序列是否匹配。

但是,如果所显示的第一个对象与A不匹配,那么测试波就会出现,完全清除工作记忆,因为动物已经知道整个序列不可能匹配。

“贝塔和伽玛之间的相互作用就像你期望的意志控制机制的行为一样,”米勒说。 “Beta就像是一个信号,可以访问工作记忆。它清除了工作记忆,并可以作为从一个想法或项目切换到另一个想法或项目。“

一个新模型

以前的工作记忆模型提出通过稳定的神经元放电来记住信息。这项新研究结合他们早期的工作,支持研究人员的新假说,即工作记忆由短暂的峰值支持,受beta节律控制。

“当我们把事情放在工作记忆中时(即记住某件事情),我们感觉它们是稳定的,就像我们打算代表一些想法的灯泡一样。很长一段时间,神经科学家认为这必定意味着大脑代表这些想法的方式是通过不断的活动。这项研究表明,情况并非如此 - 相反,我们的记忆闪烁着和不存在。此外,每当记忆开始眨眼时,它就在大脑中​​的活动之上,“普林斯顿大学心理学助理教授蒂姆布希曼说,他没有参与这项研究。

米勒实验室最近发表的另外两篇论文提供了beta作为认知控制机制的额外证据。

在最近出现在期刊Neuron / em&gt的一项研究中,他们发现在涉及将点的图案分配到类别的不同任务中,β和γ节律之间的相互作用模式相似。在两种模式易于区分的情况下,在识别过程中占主导地位的是带有视觉信息的伽玛节奏。如果区分任务比较困难,那么带有关于过去类别经验的信息的β节奏占主导地位。

在最近发表在美国国家科学院院刊上的一篇论文中,米勒的实验室发现β波由前额皮质的深层产生,而γ节律由浅层产生,该过程产生感官信息。他们还发现,β波控制着两种节奏的相互作用。

“当你发现那种解剖分离,并且它在你期望的基础设施中时,这会给我们的假设增加很多重量,”Miller说。

研究人员正在研究这些类型的节奏是否控制其他大脑功能,如注意力。他们还希望研究贝塔和伽玛节奏的相互作用是否解释了为什么一次只能记住几条信息是如此困难。

“最终,我们希望看到这些节奏如何解释工作记忆的有限能力,为什么我们只能同时记住几个想法,以及当超过能力时会发生什么,”Miller说。 “你必须有一种机制来补偿你超负荷工作记忆并决定哪些事情比别人更重要的事实。”

该研究由国家心理健康研究所,海军研究办公室和Picower JFDP研究金资助。

出版物:Mikael Lundqvist等人,“工作记忆读数中的伽马和β脉冲提示其意志控制中的作用”,Nature Communications 9,文章编号:394(2018)doi:10.1038 / s41467-017-02791-8

资料来源:MIT新闻办公室Anne Trafton