你的大脑有点像音乐厅。要驱动我们的认知过程,几个神经元组需要变得活跃起来——就像管弦乐队的各个部分一样,和谐地工作,产生计算的交响乐,让我们感知周围的环境并与之互动。
就像管弦乐队一样,大脑很可能需要一个指挥来保持所有活动部位的同步。有神经科学家认为伽马节律,即快速的脑电波,以大约每秒40次的频率波动,扮演了这个角色。通过定期的滴答,这些振荡被认为像一个时钟,协调信息从一组神经元传递到另一组神经元。有充分的证据表明γ波对大脑的计算很重要:几十年的人类和其他动物的研究发现这些模式在大脑的许多地方,有相关联的一系列认知过程,如注意和工作记忆的精神便条簿。一些研究甚至将这些振荡中的干扰与各种神经系统疾病联系起来,包括精神分裂症和阿尔茨海默氏症。
但共识并不存在。一些神经科学家认为这些伽马波可能根本没有什么作用。布朗大学卡尼脑科学研究所的神经科学家克里斯·摩尔说,一个阵营认为这些节律只是“计算的废气”,而不是相关的生理信号。他解释说,就像你每次开车的时候,你的车也会释放排放物一样,伽马信号可以和大脑活动完美地联系在一起,但对汽车的实际功能没有任何有意义的贡献。
这个观点也有科学证据支持。研究人员报告说,伽马波振荡的确切频率取决于刺激的强度。摩尔说:“因为指挥不应该根据音乐的声音大小而改变节奏。”
7月18日发表在《神经元》(Neuron)杂志上的一项研究表明,这种拉锯可能有利于伽马射线。摩尔和他实验室的博士生申惠英(Hyeyoung Shin)报告称,他们在老鼠身上发现了一组以前不为人知的神经元,它们的作用类似于节拍器。这些“节拍器”细胞以伽马频率(30 - 55周/秒)有节奏地发射,而不管外界发生了什么——动物探测到感官刺激的概率与细胞保持时间的能力有关。
摩尔和申把他们的调查作为对与触觉感知有关的大脑活动的一般性研究。为此,他们将电极植入老鼠大脑体感区桶状皮层,处理感官输入。然后,这对搭档测量了老鼠的神经活动,同时观察它们注意到胡须上细微的轻拍的能力。
研究小组把注意力集中在伽马波振荡上,他们决定专门研究一组被称为快尖峰间神经元的脑细胞,因为摩尔的小组和其他人之前的研究表明,这些细胞可能与产生这些快节奏有关。分析结果显示,正如预期的那样,这些细胞在伽马频率上的活动程度预测了老鼠感知触觉的能力。
但当他们再深入挖掘时,他们发现了一些奇怪的东西。一开始,他们预期那些会对感官刺激做出反应的细胞会表现出与感知准确度最紧密的联系,但当他们检查这些细胞时,这种联系变弱了。摩尔说:“然后我们意识到,也许非感官的东西才是重要的。”我清楚地记得那一刻,因为它很有意义。他补充说,毕竟,如果这些细胞起到计时的作用,198彩提现晚到账能找客服申请18快延迟红包o,真的是很人性化,其实198彩票平台出款的时间也就是10分钟以内,
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他们只对对感官刺激没有反应的细胞重新进行了分析,你瞧,与感知成功的联系变得更强了。除了不受外界干扰外,这些特定的细胞子集还会像节拍器一样,在伽马范围内定期出现尖峰。此外,这些细胞的节律性越强,动物对触须敲打的感知能力就越强。根据Shin的说法,如果你把大脑比作音乐厅,就会发现“指挥的计时能力越好,管弦乐队的表现就越好。”
加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)的神经科学家维卡斯·索哈尔(Vikaas Sohal)没有参与这项研究,但他表示,这篇论文“改变了我们对大脑节奏的看法”。”字段是主要基于观察最初从头皮重新编码的电信号,这代表一个融合许多神经元在大脑的不同部分,但“我们找到一种不同类型的大脑节律是分辨不通过观察电信号由许多细胞,而是通过在一个特定类型的细胞信号,”Sohal在一封电子邮件中写道。
以前也有关于神经元在伽马间隔出现峰值的报道。早在1996年,科学家们就报道了在麻醉后的猫的大脑中自发产生伽马频率爆发的“震颤细胞”。耶鲁大学神经学家、摩尔实验室前博士后杰斯·卡丁(Jess Cardin)没有参与这项研究,他说:“这些细胞自己产生有组织的时间节律的观点已经存在一段时间了。”“这是第一次有人识别出一组自我生成的伽马神经元,并将它们与行为联系起来。”
但是这些新发现的细胞如何协调神经活动仍然是一个悬而未决的问题。Supratim射线,印度科学学院的神经学家说,这项研究的一个令人困惑的结果是,当作者观察当地的领域潜力总结neurons-they找不到人口的活动增加伽马振荡与节拍器细胞的活动。根据摩尔的说法,对这一发现的一个可能的解释是,这些产生伽马的细胞只影响了对大脑计算很重要的一小部分神经元,因此没有出现在群体信号中。但如果是这样的话,好的总代理团队会陪玩家一起收米,
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所以现在还没有定论。当谈到伽马波振荡是否发挥功能作用时,这些发现是推动这一想法的另一个证据,卡丁说。但就像这个领域的许多其他研究一样,这些实验只能确定伽马节律和行为之间的相关性,而不是因果关系,她补充道。“在这个领域,确凿的证据实验是非常困难的,而且目前是不可能的。”