人類首張腦電波連接全圖問世揭示記憶形成機制

　　美國國防部高級研究計劃局（DARPA）資助的、與“恢復活躍記憶”相關的大腦研究項目（RAM）日前結出碩果——美國賓夕法尼亞大學的神經學家根據300名接受神經外科手術患者大腦中30000個電極的數據，繪制出第一張腦電波連接全圖。相關成果發布在近期的《自然通訊》雜志上。

　　該項工作闡明了大腦不同區域在記憶形成等認知過程中的溝通方式。盡管許多研究使用非侵入性工具，如用功能性磁共振成像技術來檢查大腦神經網絡，但使用來自患者的直接人腦記錄數據觀察大型腦神經網絡更有價值。為此，研究小組從全美各地多家醫院收集這類信息，以直接觀察腦神經網絡的工作機理。

　　接受癲癇臨床檢測的病人執行了一項“自由回憶任務”，他們被要求觀看屏幕上出現的一系列單詞，然后盡可能多地重復記憶。同時，研究人員還在時間尺度上觀察大腦活動，慢速和快速的腦電活動分別被稱為低頻活動和高頻活動。他們發現，當一個人有效地創造新的記憶時，大腦相關區域之間的通信會隨腦電活動的放緩而增強，在高頻活動下則會減弱。

　　論文主要作者艾森·所羅門說：“大腦區域的低頻連通性與該部位神經活動的增加有關。”這意味著，新記憶需要兩個功能同時發生——大腦區域必須單獨處理一個刺激，區域之間必須以低頻率相互通信。

　　論文所識別的大腦區域——額葉、顳葉和內側顳葉一直吸引著神經科學家，這些區域在記憶功能中發揮著關鍵作用。

　　項目首席研究員邁克爾·卡哈那說：“這張圖有助于我們更好地理解記憶處理過程中被激活的大腦網絡。”他表示，繪制這張腦電波連接全圖，有助于指導未來用腦部刺激治療創傷性腦損傷或阿爾茨海默癥等記憶障礙，但他同時指出，要實現這一目標，還有很多工作要做。