这就是短期记忆神经元的工作原理,这是阿尔茨海默病的关键

人们早就知道,让我们记住的短期记忆(例如,可以记住几分钟的电话号码)存储在哪里; 然而,科学家们并不知道负责工作记忆的脑细胞如何在短期内协调和存储信息。

现在,一项研究发表在《自然”首次识别出一组受两种脑电波影响的神经元,它们协调认知控制和工作记忆中感觉信息的存储。 正如乔纳森·道姆 (Jonathan Daume) 的研究员所言: 雪松西奈中心 (美国)和该研究的第一作者。 «这些神经元不包含或存储信息,但对于存储短期记忆至关重要。»。

该研究的主要作者 Ueli Rutishauser 解释说,工作记忆需要大脑仅存储几秒钟的信息,它很脆弱,需要持续集中注意力才能维持,并且“可能会受到不同疾病和状况的影响”。

因此,他补充道,“在阿尔茨海默病或注意力缺陷多动障碍等疾病中,问题通常不是记忆存储,而是集中注意力并保留形成后的记忆的能力,”

“我们相信,了解工作记忆的控制方面对于开发这些和其他神经系统疾病的新疗法至关重要。”

为了探索工作记忆的工作原理,研究人员记录了 36 名住院患者的大脑活动,这些患者的大脑通过外科手术植入了电极,作为诊断癫痫手术的一部分。 研究小组记录了患者执行需要使用工作记忆的任务时单个脑细胞的活动和脑电波。

在电脑屏幕上向患者展示一张照片或一组三张不同人物、动物、物体或风景的照片。 然后屏幕空白了不到三秒钟, 强迫患者记住他们刚刚看到的照片。 然后他们看到另一张照片,并被要求判断这是否是他们以前见过的那一张(或三张照片中的一张)。

当执行工作记忆任务的人们能够快速准确地做出反应时,他们观察到两组神经元的激活:“类别”神经元响应照片中显示的类别之一(例如动物)而激发,而“阶段”神经元则响应照片中显示的类别之一而激发。 ”神经元。 -振幅耦合”,或 PAC,神经元。

狗狗

«想象一下,当患者看到一张狗的照片时,他的类别神经元开始发出“狗,狗,狗”的信号,而他的 PAC 神经元则发出“聚焦/记住”的信号。’”Rutishauser 解释道。 “通过相位幅度耦合,两组神经元通过重叠它们的信息来创造和谐,从而导致‘记住狗’。 这是一种整体大于各部分之和的情况,就像听管弦乐队中的音乐家一起演奏一样,驱动程序就像 PAC 神经元一样,协调不同的演员,使他们协调一致地行动。

PAC 神经元在海马体中完成这项工作,海马体是大脑的一部分,长期以来一直被认为对长期记忆很重要。 鲁蒂斯豪瑟说,这项研究首次证实海马体在工作记忆控制中也发挥着作用。

这项研究是作为多机构联盟的一部分进行的,该联盟由美国国立卫生研究院的大脑研究计划通过推进创新神经技术或计划资助

BRAIN Initiative 主任 John Ngai 表示:“BRAIN Initiative 的目标之一是通过使用创新技术来发现人类大脑的特性,而迄今为止,这些特性即使不是不可能研究,也很难研究。”

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2024-04-17 15:06:00

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