科技日報訊 （記者張夢然）大腦各區(qū)域是如何交流、整合信息，最終形成一個連貫整體的，至今仍然是個謎。現(xiàn)在，美國加州大學(xué)圣迭戈分校醫(yī)學(xué)院團隊通過腦電記錄揭示了人腦神經(jīng)元如何同步，使人們更接近解決這一謎題。研究結(jié)果發(fā)表在最新一期《自然·人類行為》雜志上。
不同大腦區(qū)域的同步稱為“共同漣漪”，它對于將不同的信息片段整合在一起形成一個連貫整體至關(guān)重要。就像大型合唱團需要組織起來才能發(fā)出一致聲音一樣，大腦神經(jīng)元也需要協(xié)調(diào)才能產(chǎn)生一致的想法或行動——共同漣漪能使人類能整合信息并理解世界。共同漣漪不出現(xiàn)時，神經(jīng)元幾乎不會對彼此產(chǎn)生影響；而其一旦出現(xiàn)，大腦皮層中大約三分之二的神經(jīng)元就會同步。
但由于非侵入性腦部掃描的局限性，在人類身上很難觀察到大腦皮層的共同漣漪。為了解決這一難題，團隊使用了顱內(nèi)腦電圖掃描，從顱骨內(nèi)部檢測大腦的電活動。他們研究了一組13名有耐藥性癲癇的患者，這些患者已接受侵入性腦電圖監(jiān)測作為護理的一部分，讓團隊有機會更深入地研究大腦活動。
團隊向參與者展示了一系列動物名稱，中間穿插著一串隨機的輔音或無意義的字體，然后要求他們按下按鈕來指示他們看到的動物名稱。團隊在這些測試中觀察到了3個認知階段：最初階段，在大腦皮層的視覺區(qū)域中，參與者可看到單詞，但不會意識到；第二階段，這些信息通過共同漣漪傳播到大腦皮層中涉及更復(fù)雜認知功能的其他區(qū)域；最后階段，同樣是共同漣漪，大腦皮層上的信息被整合成有意識的知識和行為反應(yīng)——按下按鈕。
團隊發(fā)現(xiàn)，在整個練習(xí)過程中，參與這些認知階段的大腦各個部分之間，都會產(chǎn)生共同的漣漪效應(yīng)，而且當參與者閱讀真實的單詞時，漣漪效應(yīng)會更強。
這項研究探索了皮質(zhì)中數(shù)十億個神經(jīng)元是如何協(xié)調(diào)以處理信息的，研究結(jié)果對于人們理解大腦功能和人類經(jīng)驗之間的聯(lián)系具有重要意義。
