扫描显示学习“雕刻”大脑的连接
自发的大脑活动曾被认为是“白噪音”显著地改变一个人学习新任务后,圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员和基,大学的意大利,显示。
科学家们也报告说,变化的程度反映了受试者已经学会如何执行任务。他们的研究发表在本周美国国家科学院院刊》上。
“最近的研究表明,在没有任何公开的行为,甚至在睡眠或麻醉,大脑的自发活动并不是随机的,但组织的相关活动模式发生在结构上和功能上连接区域,”资深作者Maurizio Corbetta说,医学博士诺曼·j·粗汞华神经学教授。“自发的活动模式背后的原因仍然是神秘的,但我们已经表明学习导致小这些模式的变化,而这些变化是行为重要。”
实验开始时,Corbetta研究生克里斯·刘易斯和Antonello Baldassarre和他们的同事在意大利使用功能连通性磁共振成像扫描的自发的大脑14活动志愿者,因为他们只是安静地坐在那儿。
接下来,研究人员扫描受试者,他们花了一到两个小时每天五到七天内学习观看核磁共振扫描仪短时间内存在一个倒“T”在一个特定的屏幕的一部分。两套特别活跃的大脑区域在任务:的一部分视觉皮层对应的部分的视野受试者寻找“T”,并在背的部分大脑区域参与指导注意屏幕上的位置。
视觉训练后,科学家们再次扫描受试者的大脑,而他们什么也没做。
当受试者在实验的开始,停下来休息,大脑的两个部分的自发活动,是重要的视觉任务是不相关或弱相关,与这两个地区参与即将到来的任务只是偶尔思想活跃在同一时间。学习后,每个地区更有可能是活跃的时,其他地区没有。受试者更成功的任务表现出更高程度的后两个区域之间的这种“anti-correlation”学习。
Corbetta表明这learning-induced改变大脑的自发活动可能反映了他称之为“记忆痕迹”的新技能。跟踪使它更容易使用的那部分大脑再次在一起时反复出现同样的挑战。
“好像这两个大脑系统学习彼此的方式,“Corbetta说。“学习之后,大脑能够识别目标乍一看,需要较少的直接关注,从而减少地区之间的交互参与的任务。”
除了帮助“油脂”解剖大脑不同区域之间的联系,Corbetta推测这种自发的变化大脑的活动可能保持记录的经验限制同一电路的方式招募了一个任务的时候。
“这说明自发相关活动的破坏可能是一个常见的机制大脑功能异常表现的神经,精神或发育条件,”他说。
更多信息:刘易斯CM, Baldassarre Committeri G,罗姆人GL, Corbetta M。学习雕刻的自发活动人类大脑休息。美国国家科学院院刊》上,2009年10月5日,本周在线发表。
来源:华盛顿大学
