对短期记忆至关重要的同步脑振荡

对短期记忆至关重要的同步脑振荡

发布时间:2018-05-21    浏览量:8

马克斯·普朗克生物控制论研究所的科学家们正在研究不同的大脑区域在记忆过程中是如何合作的。在测试猴子的视觉刺激图像时,他们记录了视觉区域和大脑前部的电活动。他们的研究表明,大脑活动在θ波段表现出强烈的振荡,这些振荡使他们的活动暂时同步。

将信息暂时保存在内存中是一项看似简单的日常任务。如果手边没有东西要写,或者在商店里找到我们在橱窗里欣赏的漂亮衣服,我们会用短时记忆记住新的电话号码。然而,尽管这些行为看似简单,短期记忆是一种复杂的认知行为,需要多个大脑区域的参与。然而,不同的大脑区域在记忆中是否合作以及如何合作仍然是个谜。德国图宾根马克斯·普朗克生物控制论研究所的一组研究人员现在更接近回答这个问题。他们发现,大脑不同区域之间的振荡在短时间内对视觉记忆至关重要。

众所周知,大脑前部的大脑区域参与短期记忆,而视觉信息的处理主要发生在大脑后部。然而,为了在短时间内成功地记住视觉信息,这些遥远的区域需要协调和整合信息。

为了更好地理解这种情况是如何发生的,尼科斯·洛戈蒂斯系马克斯·普朗克生物控制论研究所的科学家记录了猴子大脑视觉区和额叶部分的电活动。科学家们在短时间内给这些动物展示了相同或不同的图像,同时记录了它们的大脑活动。然后动物必须指出第二个图像是否与第一个图像相同。

科学家们观察到,在这两个大脑区域中的每一个区域,大脑活动都在一组称为θ带的频率上表现出强烈的振荡。重要的是,这些振荡并不是彼此独立发生的,而是暂时同步的:“就好像你在这两个区域都有两个旋转门。在工作记忆中,它们是同步的,从而使信息传递比不同步时更有效率。”这项研究的第一作者斯特凡尼·利比解释说,这项研究是由格雷戈·雷恩与格拉茨技术大学的格雷戈·赫尔泽合作进行的。活动越同步,动物对初始图像的记忆就越好。因此,作者能够建立他们在大脑中观察到的与动物表现之间的直接关系。

这项研究强调了同步的脑振荡对于不同脑区的交流和互动是多么重要。几乎所有多方面的认知行为,例如视觉识别,都是由专门的和分布式的神经网络的复杂相互作用产生的。如何建立这种分布式站点之间的关系,以及它们如何有助于表示和传达关于外部和内部事件的信息,以便获得一致的感知或记忆,仍然是很难理解的。资料来源:马克斯·普朗克研究所

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