研究发现,特定的脑波模式展现了大脑移除(旧的)无关习得联络(learned associations)从而给新信息让位的能力。研究显示一种特定的行为会依赖于大脑中差别区域高频脑波的同步。
本文来自微信民众号:神经现实(ID:neureality),作者:Sohal、Cho、Thomas Davidson、Guy Bouvier、Jesse Marshall、Mark Schnitzer,译者:BX,校对、编辑:山鸡,头图来自:视觉中国
我们的大脑时时刻刻都在以新的规则替换掉旧规则。当你换了部手机,买了新车,甚至更新了一个app,你的大脑都需要用新的信息来替换旧的。你可能在刚刚租到一辆新车时把雨刮器和大灯弄混,但几天之后便把它们的位置熟记于心了。
外部环境日新月异,这种调整对于我们适应环境显得至关主要。而无法替换旧的信息与纪律,可不仅仅是让一样平常的生涯变难。滋扰人们对事物重新评估的能力,会使人们无法更替与现实、逻辑相悖的想法,也许还能导致精神分裂等精神异常。
加州大学旧金山分校威尔神经研究所维卡斯索哈尔(Vikaas Sohal)副教授示意:“我们用‘连续性动作’来形貌一个人对某些事情过于坚持的状态,在许多神经精神类疾病中都能见到这个问题。”
当人们举行规则更新的能力受损而引起连续性动作时,大脑发生了什么?索哈尔团队在19年发表于《自然-神经科学》中的一项新研究提供了一些线索。他们发现精准协调差别脑区中的伽马波尤为主要。它们是摒弃旧规则,接受新信息的要害。
这项研究进一步澄清了关于脑波主要性的持久争论。只管神经科学家们早就能够测量到差别形式、协调且有纪律的神经流动模式,但他们对于脑波主要性的看法却一直无法杀青共识。有研究者以为这些脑波对大脑的认知能力至关主要,一些认知疾病就是因脑波异常所导致。譬喻说人们以为每秒30~120个周期的伽马型脑波就与注重力和意识有关。但也有人以为脑波不过是脑神经流动时发生的副产品,因而并不主要。
索哈尔教授说:“研究脑波的意义就犹如外星人站在橄榄球馆外,通过听内里的声音来判断场内发生着什么。它们大多数时刻听到的是随机的噪声,但时不时又能闻声一些有纪律的喝彩或者漫骂声。我们就像这些外星人一样,想要知道这些声音是否有意义。”
索哈尔团队采集了大脑差别部位的神经流动,来“聆听粉丝们在球场内发出的声音”。已往大量的实验都是使用EEG手艺,通过在大脑外部探测到的微弱电信号来研究脑波。而这个新的研究是将采集信号的探头放在大脑内部,能更精准地考察脑波的功效。该研究团队还用基因工程手艺将特定神经元打上荧光符号。
这些神经元能让人们考察到主要认知脑区的伽马波。当这些神经元有电压变化时,荧光符号发出的光能让人们看到细胞之间的交流。
为了领会伽马波与连续性行为是否相关,研究人员设计了威斯康辛卡片分类义务(Wisconsin Card Sorting Task)的“小鼠版本”。这是一个用来权衡实时学习新规则能力的工具,该义务对精神分裂患者具有挑战性。
在“小鼠版本”中,有一个碗中放着细沙,一个碗中放着少量粗拙的猫砂,研究人员们在给两种沙施加了差别的味道。他们将食物奖励藏在其中一个碗下,而小鼠的义务就是学习哪一种味道对应着奖励。一旦小鼠学会了这个义务,研究人员会交替规则,使味道变得无关紧要,而小鼠需重新习得哪一种沙对应着食物奖励。
在小鼠学习新的规则时,研究团队在小鼠大脑两侧都考察到了更强的伽马波同步。当研究人员通过光刺激扰乱神经元的伽马波时,这些小鼠学习替换规则的能力会迅速下降。它们不断出现连续性错误,并需要双倍的实验次数来习得新的规则。
索哈尔说道:“云云看来,伽马波的同步对于替换旧规则来说至关主要。而这与一种新看法不约而同。该看法以为在精神分裂等相关疾病患者的大脑中,各区域之间的交流受损。”
令人好奇的是,打乱伽马波并不会导致小鼠失去学习新技能的能力,也不会影响已经习得的旧规则。打个譬喻,将提醒从大蒜味替换到香菜味,小鼠依然能够学会寻找香菜味来找到奖励。只有当线索从一种感官信息换到另一种时(比如从嗅觉到触觉),伽马波的同步才会起到作用。这可能是因为要学会放弃这种连续性行为异常难题。
索哈尔教授说:“这说明,注重之前我们所忽视事物的学习行为,存在着特殊之处。”
包罗索哈尔实验室在内的过往研究解释,伽马波无法正常同步是导致精神分裂症和阿尔茨海默病中认知障碍的要害。“对伽马波更深一步的研究,领会其正常情况下与被滋扰时的显示,一定能辅助到需要辅助的病人。”索哈尔实验室的博士后凯瑟琳·曹(Kathleen Cho)说道。
她还说:“这类认知疾病的治疗研究还处于初级阶段,很大一部分原因是我们对相关疾病机理不理解。本研究使人们对此类疾病有了更深刻的熟悉,从而开拓了一条治疗方式的新思路。”
本文来自微信民众号:神经现实(ID:neureality),作者:Sohal、Cho、Thomas Davidson、Guy Bouvier、Jesse Marshall、Mark Schnitzer,译者:BX,校对、编辑:山鸡,原文:https://neurosciencenews.com/brain-waves-schizophrenia-16479/
版权保护: 本文由 原创,转载请保留链接: http://www.allart.com.cn/html/2021/0419/4332.html
- 上一篇:华宇注册554258_春节,中国人的人生哲学
- 下一篇:没有了