即使在休息的时候,大脑也从来没有真正安静过。
在老鼠身上进行的一项新研究揭示了看似随机的大脑信号,这些信号在大脑的背景中嗡嗡作响。UO的研究人员在10月14日的《神经元》(Neuron)杂志上报道称,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。
几十年来,神经科学家一直在研究人类大脑中一种称为阿尔法节律的振荡背景波。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被完全理解。
“大脑状态对你的思考和表现有很大影响,”UO的神经学家兼主席大卫·麦考密克说,他和博士后研究员丹尼斯·内斯特沃格尔共同领导了这项新研究。
如果大脑在后台模式中处于空闲状态,它处理信息的效率就会降低,使得做需要深度专注的事情变得更加困难。另一方面,如果大脑过于兴奋,也可能表现不佳。了解这些大脑状态是如何被调节的,以及大脑是如何在这些状态之间转换的,可能会帮助科学家了解更多关于专注、注意力和投入的知识。
在他们的研究中,McCormick和Nestvogel观察了老鼠乐讯手机游戏下载大脑中与人类α节律相似的背景放电模式。通过在探索过程中记录动物的神经活动,研究人员可以将脑电波的模式与行为联系起来。他们观察到,这种节奏在老鼠放松时出现,然后在老鼠四处走动或抽动鼻子和胡须时消失。
这对研究人员表示,在一个处于静止状态的大脑中,这种神经放电的模式来自于丘脑和皮层这两个不同的大脑区域之间的通信。
“我们已经知道丘脑对睡眠很重要,”Nestvogel说。“但我们对丘脑如何控制清醒状态下每时每刻的变化知之甚少。”
丘脑就像大脑中的一个交换机:它接收来自大脑许多不同区域的信号,并将它们再次发送出去。在这里发挥作用的特殊神经元“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,”McCormick说。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。
当研究人员让丘脑停止活动时,大脑皮层无法切换到更专注的、发送信息的状态。相反,背景信号让人想起老鼠在困倦或睡觉时看到的模式。
未来,McCormick和Nestvogel希望更多地了解大脑中这些背景节奏的起源,更好地理解它们是如何影响表现的。最终,了解这些大脑回路是如何工作的,可能有助于更好地治疗多动症和其他影响注意力和专注力的疾病。
Nestvogel说:“过去,人们认为在清醒的大脑中大多数自发的节奏都是随机的噪音。”“我们古驰男鞋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,并看到它们对风云棋牌软件园信息处理和行为的影响。”