科學家們展示了眼睛的動作如何觸發(fā)腦電波以幫助記住重要的社會信息

在Cedars-Sinai領導的一項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了新的信息，即當眼睛停在一張臉上而不是另一個物體或圖像上時，負責記憶的大腦區(qū)域是如何被觸發(fā)的。他們的研究結果發(fā)表在同行評審的《科學進展》雜志上，增加了對記憶如何工作的科學理解，并為支持未來記憶障礙治療目標的證據(jù)提供了證據(jù)。

雖然視覺感覺是連續(xù)的，但人們每秒將眼睛從一個不同的位置移動到另一個位置三到四次。在這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，當眼睛落在臉上時，杏仁核(大腦中處理社會信息的一部分)中的某些細胞會做出反應并觸發(fā)記憶活動。

Cedars-Sinai神經(jīng)科學與醫(yī)學中心主任、該研究的資深作者UeliRutishauser博士說：“你可以很容易地爭辯說，人臉是我們觀察的最重要的物體之一。”“我們會根據(jù)看面孔做出許多非常重要的決定，包括我們是否信任某人，對方是高興還是生氣，或者我們以前是否見過這個人。”

為了進行他們的實驗，研究人員與13名在大腦中植入了電極的癲癇患者合作，以幫助確定他們癲癇發(fā)作的焦點。電極還允許研究人員記錄患者大腦中單個神經(jīng)元的活動。在這樣做的同時，研究人員使用相機跟蹤受試者眼睛的位置，以確定他們在屏幕上看的位置。

研究人員還記錄了研究參與者的θ波活動。Theta波是一種獨特的腦電波，在海馬體中產(chǎn)生，是處理信息和形成記憶的關鍵。

研究人員首先向研究參與者展示了一組圖像，其中包括人類和靈長類動物的面部以及其他物體，例如花朵、汽車和幾何形狀。接下來，他們向參與者展示了一系列人臉圖像，其中一些是他們在第一次活動中看到的，并詢問他們是否記得這些圖像。

研究人員發(fā)現(xiàn)，每次參與者的眼睛即將落在人臉上——但不是在任何其他類型的圖像上——杏仁核中的某些細胞就會發(fā)射。每次這些“面部細胞”發(fā)射時，海馬體中的θ波模式就會重置或重新啟動。

“我們認為這反映了杏仁核準備海馬體接收新的社會相關信息，這些信息對于記住這些信息很重要，”神經(jīng)科學理事會主席、神經(jīng)外科和生物醫(yī)學科學教授Rutishauser說。

“對靈長類動物的研究表明，每次眼球運動時，θ波都會重新啟動或重置，”Cedars-Sinai神經(jīng)外科博士后學者、該研究的共同第一作者JuriMinxha博士說。“在這項研究中，我們表明這也發(fā)生在人類身上，當我們看其他人的臉時，這種情況特別強烈。”

重要的是，研究人員表明，當受試者的眼睛盯著一張臉時，他們的面部細胞發(fā)射得越快，受試者就越有可能記住那張臉。當受試者的面部細胞發(fā)射得更慢時，他們固定的面部很可能會被遺忘。

當向受試者展示他們以前見過的面孔時，他們的面部細胞的發(fā)射速度也更慢，這表明這些面孔已經(jīng)存儲在記憶中，不需要提示海馬體。

Rutishauser說，這些結果表明，難以記住面孔的人的杏仁核可能存在功能障礙，并指出這種功能障礙與社會認知相關的疾病有關，例如自閉癥。

Rutishauser說，結果還表明眼球運動和theta波在記憶過程中的重要性。

Rutishauser說：“如果大腦中的theta波不足，杏仁核對面部的反應可能不會發(fā)生這個過程。”“因此，恢復θ波可能被證明是一個有效的治療目標。”

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