神经科学家建议我们如何加权控制我们在我们思想中的行为

神经科学家建议我们如何加权控制我们在我们思想中的行为
信誉:马萨诸塞州理工学院

工作记忆是一种“Mental Sketchpad”,允许您完成日常任务,如呼吁您的饥饿家庭的外卖订单,找到浴室,找到您刚刚被告知的浴室“将在您直接走向走廊后右侧的第三扇门。并使你的第一个左。“它还允许您的思想仅仅回应您的环境,以意识到您的议程。

“在职的允许您选择要注意的内容,选择您所掌握的内容,并选择何时做出决策和采取行动,“MIT Picower学习和记忆部门和大脑部门和大脑部门教授和认知科学。“这完全是关于从环境中的控制到自己的自我。一旦你有类似的东西,您从一个简单的生物中,通过环境缓冲到可以控制环境的生物。“

多年来,米勒对工作记忆的好奇 - 特别是对其的意志控制 - 实际上是有效的。在一项新的研究中国家科学院的诉讼程序Miller的实验室由Picower Institute Postdoc Andre Bastos领导,米勒的实验室表明,潜在的机制取决于脑节律的不同频率在预额甲片皮层(PFC)的不同层中,大脑的面积与更高的认知功能相关的面积。随着动物进行各种工作记忆任务,PFC的浅层层中的高频率γ节律受到更深的皮质层中的低频α/β频谱的调节。

这些研究结果不仅提出了工作记忆的一般模型,以及使其特殊的意志,但也是临床医生可能调查精神分裂症等精神分裂症的条件的新方法。

波浪层

为了进行这项研究,巴斯托斯从几条证据线和一些相对较新的技术。例如,去年,合著者、皮考尔研究所(Picower Institute)博士后Mikael Lundqvist领导的一项研究表明,当感觉(神经学家称之为“自下而上”)信息载入工作记忆并从工作记忆中读出时,伽马波就会活跃起来。在之前的研究中,米勒、巴斯托斯和他们的同事们发现,α / β节律似乎在大脑皮层中携带着有关目标和计划的“自上而下”信息。Miller说,从上至下的信息是我们用来做出关于思考什么或如何行动的意志决定的东西。

目前的研究受益于新改进的多层电极脑传感器,这些脑传感器很少有群体应用于认知,而不是皮质区域的感觉。Bastos意识到,如果他制作这些测量,他和米勒可以确定深度α/β和肤浅的伽玛是否可以互动控制工作记忆的激动控制。

在实验室Bastos和他的共同作者中,包括研究生罗马莱昂斯和西蒙·康勒,在PFC的六个区域中制造了多层测量,因为动物进行了三个不同的工作记忆任务。

在不同的任务中,动物必须在工作记忆中握住图片,以后选择匹配它的图片。在另一种任务中,动物必须记住短暂闪烁点的屏幕位置。总的来说,任务要求受试者存储,处理,然后从工作记忆中丢弃视觉刺激的外观或位置。

“将数据组合在各个任务和区域中确实导致证据的额外重量,”Bastos说。

工作记忆的机制

在所有的PFC区域和所有任务中,数据显示了同样的事情:当感觉信息被加载到工作记忆中时,表层的伽马节律增加,而深层的阿尔法/贝塔节律(传递自上而下信息)减少。相反,当深层α / β节律增加时,表层γ减弱。随后的统计分析表明,伽马受到α和β节律的控制,而不是相反。

“这表明由α/β节奏携带的激进控制所需的自上而下信息可以打开和关闭由伽马携带的自下而上的感官信息的水龙头,这达到了工作记忆并考虑到“米勒说。

通过这些洞察力,该团队从工作开始就直接测试该多层,更明确地测试工作内存动态的多层模型,并在尚未发布的情况下进行结果。

Charles Schroeder,研究科学家和纳森S.Kline精神病研究所生物医学成像和神经调节中心的头部描述了这项研究的两项贡献,以凭经验重要性。

施罗德说:“首先,这篇论文清楚地表明,关键的认知操作(在这种情况下,工作记忆)是由大脑中的周期性(振荡)网络活动模式所支撑的,这些必须通过单一的试验分析来解决。”“这为工作记忆必须涉及持续神经活动的观点提供了一个重要的概念替代。其次,这些发现强烈地强化了这样一个概念,即跨高频和低频范围的动态耦合具有明确的机制功能:在前额叶区域网络的较低层占主导地位的较低频率活动控制着同一区域网络的浅层中较高频率信息表征的时间模式。这种情况下重要的概念创新在于允许低频控制操作直接作用于每个皮层区域内的高频信息表征。”

Bastos表示,该模型可能对生成关于临床工作记忆缺陷的假设有用。例如,深层β节奏的像差可能导致控制用于目标导向的工作记忆的能力。“在精神分裂症模型或精神分裂症患者中,是β和伽玛之间的相互作用丢失了吗?”他问。


进一步探索

新一瞥工作记忆

更多信息:AndréM.Bastosel al。“Frontal Cortex中的Laminar录音表明了用于维护和控制工作记忆的独特层,”pnas.(2018)。www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1710323115
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引文:神经科学家建议我们如何获得我们在我们思想中所掌握的方式(2018年1月16日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2018-01-neuroscientists-gain-volitional-minds检索到我们所掌握.html.
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