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大脑如何记住你要去的地方

大脑似乎实现了用于空间导航的GPS系统;但是,它还没有完全理解它是如何工作的。在“科学进步”杂志上,来自弗莱堡,波鸿和北京的研究人员现在认为,大脑活动的节律性波动,即所谓的θ振荡,可能在这一过程中发挥作用。

这些脑波可能有助于记住一个人导航的位置。这是研究人员对癫痫患者进行研究的结果,这些患者为了手术计划而将大脑植入电极。借助这些电极,研究人员在虚拟现实环境中的导航任务中记录了神经元活动。

由UniversitätsklinikumFreiburg的Lukas Kunz博士和波鸿鲁尔大学神经心理学系主任Nikolai Axmacher教授领导的团队于2019年7月3日发表了他们的研究结果。

虚拟现实中的实验

以前的研究表明,大脑振荡在导航过程中表现出特征性的模式。在大脑活动以大约4赫兹的频率变化的Theta振荡似乎在这个过程中起着至关重要的作用。但它还没有完全理解它们究竟是如何支持空间导航的。

在实验中,癫痫患者学会将个体对象与虚拟环境中的特定位置相关联。对于每个获得的物体位置关联,研究人员确定了一种特征性的大脑活动模式。

随后,参与者必须记住哪个对象与哪个位置相关联。当他们导航到虚拟环境中的那个位置时,大脑重新激活了特定位置的活动模式。不同物体 - 位置对的大脑活动的重新激活发生在θ周期期间的不同时间点。“因此,θ振荡可以协调不同记忆的重新激活,而且可以帮助区分竞争记忆,”Lukas Kunz说。

寻找阿尔茨海默氏症的生物标志物

“许多疾病与定向障碍和记忆丧失有关;因此,了解潜在的神经元机制至关重要,”Nikolai Axmacher解释道。总部位于波鸿的研究人员及其同事希望这些研究可以帮助确定这类神经系统疾病的新型生物标志物。

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