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研究表明某些脑电波不仅仅是背景噪音

医学研究 2022-07-13 21:52:07

Credit: CC0公共域 即使在休息时,大脑也不会真正安静

对老鼠的新研究揭示了大脑背景中发出嗡嗡声的看似随机的大脑信号

据UO研究人员10月10日报道,这些信号可能有助于大脑在注意力不集中或脱离状态和最佳表现状态之间切换

14在《神经元》杂志上

几十年来,神经科学家一直在研究人脑中一种叫做α节律的振荡背景波

这个信号似乎反映了一个人是否投入和专注,但是这个信号的神经生物学基础还没有完全理解

“大脑状态对你如何思考和表现有很大的影响,”UO神经科学家兼总统主席大卫·麦考密克说,他和博士后研究员丹尼斯·内斯特沃格尔一起领导了这项新研究

如果大脑在背景模式下无所事事,它处理信息的效率就会降低,这使得它更难做一些需要深度专注的事情

另一方面,如果大脑过于兴奋,它可能也不会达到最佳状态

了解这些大脑状态是如何被调节的,以及大脑如何在它们之间切换,可能有助于科学家们更多地了解专注、注意力和投入

在他们的研究中,麦考密克和内斯特沃格尔观察了老鼠大脑中类似于人类α节律的背景放电模式

通过记录动物探索时的神经活动,研究人员可以将脑电波模式与行为联系起来

当老鼠放松时,他们看着节奏出现,当动物四处走动或抽动鼻子和胡须时,节奏消失

这对研究人员表示,处于静止状态的大脑中的神经放电模式来自两个不同的大脑区域——丘脑和皮层——之间的交流

内斯特沃格尔说:“我们知道丘脑对睡眠很重要。”

“但关于丘脑如何控制清醒状态下的时时刻刻变化,我们知道的并不多

" 丘脑就像大脑中的一个开关板:它接收来自许多不同大脑区域的信号,并将它们再次发送出去

麦考密克说,这里发挥作用的特定神经元“可以发送两种不同类型的信号:它们可以在静止的嗡嗡声中有节奏地放电,或者它们可以切换到信息传输模式。”

研究小组注意到,老鼠可以在几毫秒内在这两种状态之间切换

当研究人员抑制丘脑的活动时,大脑皮层无法切换到更专注的信息发送状态

相反,背景信号让人想起老鼠昏昏欲睡或熟睡时的模式

展望未来,麦考密克和内斯特沃格尔希望更多地了解大脑中这些背景节奏的起源,并更好地理解它们如何影响表现

最终,了解这些脑回路如何工作可能有助于更好地治疗多动症和其他影响注意力和集中的疾病

内斯特沃格尔说:“过去,人们认为清醒大脑中的大多数自发节律构成随机噪音。”

“我们仍然不完全知道它们的目的,但我们现在可以更好地预测这些信号,并看到它们对信息处理和行为的影响。”

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