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模塊化網絡組織對持續(xù)神經活動和大腦交流至關重要

導讀 回想剛剛背誦的電話號碼或指示,您的大腦將在許多區(qū)域進行積極的交流。人們認為工作記憶依賴于這些區(qū)域之間的相互作用,但這些大腦區(qū)域如何

回想剛剛背誦的電話號碼或指示,您的大腦將在許多區(qū)域進行積極的交流。人們認為工作記憶依賴于這些區(qū)域之間的相互作用,但這些大腦區(qū)域如何相互作用并正確代表記憶仍然是一個謎。

在貝勒醫(yī)學院,神經科學助理教授、麥克奈爾學者 Nuo Li 博士和他的同事們研究了與工作記憶相關的大腦區(qū)域之間交流的性質,并發(fā)現(xiàn)了證據表明模塊化網絡組織對持續(xù)性神經活動至關重要.

大腦區(qū)域如何交流

李和他的同事們能夠看到大腦的每個半球都有一個單獨的記憶表示。然而,大腦半球時刻緊密協(xié)調,從而在工作記憶中產生高度連貫的信息。

在他們的研究中,研究人員讓老鼠進行一種簡單的行為,要求它們存儲特定信息。他們接受了將指示的動作延遲幾秒鐘的訓練。這個時間延遲讓研究人員有機會觀察記憶過程中的大腦活動。

“我們看到許多神經元以協(xié)調的方式同時從皮層的兩個半球發(fā)射。如果一個區(qū)域的活動增加,另一個區(qū)域緊隨其后。我們假設大腦半球之間的相互作用是造成這種記憶的原因,”李說。

李和他的同事記錄了每個半球的活動,表明每個半球在記憶過程中都制作了自己的信息副本。那么這兩個半球是如何通信的呢?

李解釋說,通過使用光遺傳學,他們能夠破壞單個半球中的信息,在記憶期間影響數千個神經元。他們的發(fā)現(xiàn)出乎意料。

當我們擾亂一個半球時,另一個區(qū)域關閉了通訊,基本上防止了腐敗蔓延和影響其他地區(qū)的活動。這類似于現(xiàn)代網絡,例如電網。它們被連接起來以允許電流流動,但也可以監(jiān)控故障,在必要時關閉連接,這樣整個電網就不會出現(xiàn)故障。”

Nuo Li 博士,貝勒醫(yī)學院神經科學助理教授和麥克奈爾學者

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