根據(jù)賓夕法尼亞州立大學(xué)和美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的研究，當(dāng)老鼠休息時(shí)，單個(gè)神經(jīng)元會(huì)以數(shù)秒的時(shí)間協(xié)調(diào)級(jí)聯(lián)放電，觸發(fā)整個(gè)大腦的活動(dòng)。以前，這被認(rèn)為是一個(gè)相對(duì)隨機(jī)的過(guò)程——單個(gè)神經(jīng)元在沒(méi)有外部刺激的情況下在隨機(jī)時(shí)間自發(fā)放電。
第一作者、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊助理教授劉曉表示，這一發(fā)現(xiàn)于 11 月 18 日發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上，是在嚙齒動(dòng)物身上進(jìn)行的，但可能對(duì)更好地理解人類的神經(jīng)活動(dòng)有影響——尤其是在闡明認(rèn)知能力下降方面。生物醫(yī)學(xué)工程和教師在計(jì)算和數(shù)據(jù)科學(xué)研究所共同雇用。
在休息期間，大腦似乎會(huì)自我恢復(fù)：海馬體鞏固記憶，而腦脊液則流經(jīng)神經(jīng)組織，使頭腦清醒。然而，明顯的整理和清潔的機(jī)制還不是很清楚。
“在靜息狀態(tài)下，單個(gè)神經(jīng)元以高度有組織的方式激發(fā)，作為幾秒鐘的級(jí)聯(lián)事件，”劉說(shuō)。“這不是隨機(jī)噪音。我們?cè)詾樵陟o息狀態(tài)下會(huì)發(fā)現(xiàn)有組織的神經(jīng)元在放電，但我們沒(méi)想到會(huì)有如此多的神經(jīng)元參與的高度組織化的活動(dòng)模式。”
研究人員分析了艾倫研究所收集的公共數(shù)據(jù)集。艾倫研究所的科學(xué)家們記錄了靜止和活躍嚙齒動(dòng)物中數(shù)百個(gè)神經(jīng)元的神經(jīng)元“尖峰”——通過(guò)大腦傳遞信息的電脈沖。他們還測(cè)量了瞳孔變化和身體運(yùn)動(dòng)。總體而言，賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員將他們的分析集中在來(lái)自 14 只嚙齒動(dòng)物的 44 個(gè)不同大腦區(qū)域的約 10,000 個(gè)神經(jīng)元的個(gè)體動(dòng)力學(xué)上。
在休息期間對(duì)嚙齒動(dòng)物進(jìn)行分析，當(dāng)它們的身體靜止時(shí);然而，據(jù)研究人員稱，尚不清楚這些動(dòng)物是在睡覺(jué)還是只是在休息，因?yàn)樗鼈兪潜犞劬λX(jué)的。
劉和他的團(tuán)隊(duì)分析了低頻固定時(shí)間間隔內(nèi)自發(fā)性尖峰活動(dòng)的頻率。他們觀察到，70% 的記錄神經(jīng)元，無(wú)論大腦區(qū)域或起源如何，都參與了持續(xù) 5 到 10 秒的重復(fù)性、有序的全球大腦活動(dòng)級(jí)聯(lián)。級(jí)聯(lián)的典型特征是從一組在休息時(shí)更活躍的神經(jīng)元到另一組在主動(dòng)運(yùn)動(dòng)期間表現(xiàn)出更強(qiáng)烈尖峰的連續(xù)激活。
標(biāo)簽：
免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！