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脑内监控显示记忆网络跨越多脑区
据物理学家组网1月31日(北京时间)报道，最近，美国加利福尼亚大学(UC)戴维斯分校和德克萨斯大学休斯顿健康科学中心(UTHealth)合作，首次显示了不同脑区同时唤起记忆的情况。研究中所用的图论分析方法(graph theory)为进一步揭示人类如何记得时间、地点等细节提供了独特视角。相关论文发表在1月27日的《自然·神经科学》杂志上。
参与该研究的6名志愿者都患有严重癫痫。UTHealth神经外科医生尼汀·坦登和同事在他们颅内植入电极并保留一到两周，以找出癫痫发作的源头，监控病情。研究人员让患者利用便携电脑，虚拟开车经过电脑内一幅街景中的各条街道，接载乘客，并让乘客在特定地点下车。然后让他们回忆这些街道路线。
研究人员用图论对结果进行了分析。图论是数学的一个分支，目前已成为网络研究的新技术，涵盖了从社会媒体连接到航线设计等众多领域。“图论这一个独特工具，能将记忆提取过程中的多重读取联系在一起。”论文高级作者、UC戴维斯神经科学中心副教授艾恩·埃克斯托姆说。
以前的研究只能一次集中于一个脑区，而新研究结果显示，正确的回忆与多个相连脑区的活动同时增强有关，而不是一个接一个的脑区活动;内侧颞叶是记忆网络的一个重要中心，这证实了早期的研究;有趣的是，对时间、地点的记忆还与通过记忆网络的脑电活动频率有关。比如，要从回忆“上午11点时我在哪里?”转到回忆“挨着多纳圈店铺的下一个商店是什么?”就要转换不同的频率。
用不同的频率可以解释大脑如何对过去事件的元素进行编码，并再度回忆起这些元素，比如同时回忆起时间和地点。“就像手机和无线设备，以不同的无线电频率发射接收不同的信息，大脑也会对不同频率产生共振以获取空间和时间信息。”埃克斯托姆说。
研究人员希望今后进一步探索大脑是怎样对信息进行编码的。在颅内放置电极比在颅外得到的电信号更清晰，这些数据对研究认知功能非常宝贵。坦登说：“该研究进一步揭示了正常回忆功能的生理支持机制，也为将来研究记忆机能障碍提供了一个框架。”
