具有“β”頻率的大腦節(jié)律爆發(fā)控制著皮層神經(jīng)元處理感覺信息和計劃反應的時間和地點。研究人員寫道，研究這些爆發(fā)將增進對認知和臨床疾病的理解。
大腦在多個層面上處理信息。單個細胞在電路中以電化學方式傳輸信號，但在產生認知所需的大規(guī)模范圍內，數(shù)百萬個細胞在不同頻率的節(jié)律信號驅動下協(xié)同行動。一組神經(jīng)科學家在一篇新的評論文章中指出，特別是研究一個頻率范圍，即大約 14-30 Hz 之間的 β 節(jié)律，是理解大腦如何控制認知過程或在某些疾病中失去控制的關鍵。
科學家們利用實驗數(shù)據(jù)、數(shù)學模型和理論，證明β節(jié)律的爆發(fā)通過調節(jié)較高伽馬頻率波在何時何地協(xié)調神經(jīng)元吸收來自感官的新信息或制定行動計劃來控制大腦中的認知。 。他們認為，貝塔爆發(fā)可以快速建立靈活但受控的神經(jīng)活動模式，以實現(xiàn)有意的思維。
“認知取決于組織目標導向的思維，所以如果你想了解認知，你就必須了解這種組織，”合著者厄爾·K·米勒 (Earl K. Miller) 說，他是皮考爾學習與記憶研究所和大腦系的皮考爾教授。和麻省理工學院的認知科學。 “貝塔是可以在正確的空間尺度上控制神經(jīng)元以產生有組織的思維的頻率范圍。”
作者 2018 年的一項研究數(shù)據(jù)顯示，在工作記憶任務期間，伽瑪(較高)和貝塔(較低)頻率的腦電波功率(較暖的顏色)會爆發(fā)。當貝塔爆發(fā)出現(xiàn)時，就不存在伽馬爆發(fā)。但當刺激 (S1) 和 (S2) 出現(xiàn)時，β 的缺失允許伽馬爆發(fā)對信息進行編碼。圖片來源：米勒實驗室/麻省理工學院 Picower 研究所
Miller 及其同事卡羅林斯卡學院的 Mikael Lundqvist、Jonatan Nordmark 和 Johan Liljefors 以及瑞典 KTH 皇家理工學院的 Pawel Herman 寫道，研究 beta 節(jié)律的爆發(fā)以了解它們是如何出現(xiàn)的以及它們代表什么，不僅有助于解釋認知，還有助于診斷和治療認知障礙。
“鑒于β振蕩在認知中的相關性，我們預計生物標志物識別實踐將發(fā)生重大變化，特別是考慮到β爆發(fā)在抑制控制過程中的突出地位……及其在多動癥、精神分裂癥和阿爾茨海默病中的重要性，”他們在《認知科學趨勢雜志。
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