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研究人员揭示大脑的组织方式

虽然人类大脑的广泛结构和组织是普遍的,但新的研究表明,如何通过大脑活动观察并量化人们如何重新构想常见情景之间的差异。这些独特的神经系统特征最终可以用于理解,研究甚至改善诸如阿尔茨海默氏病等疾病的治疗。

RN的冯(Vankee)Lin博士说:“当人们想象相似类型的事件时,每个人都会做不同的事情,因为他们有不同的经历。我们的研究表明,我们可以解码与人脑相关的复杂信息并确定每个人记忆中所特有的神经“指纹”。”Lin是罗彻斯特德尔蒙特大学神经科学研究所的副教授,也是该研究的合著者,该研究发表在《自然通讯》上。

在这项研究中,研究人员让26名参与者回忆起常见的情景,例如开车,参加婚礼或在餐厅吃饭。这些场景足够广泛,因此每个参与者都将以不同的方式重新构想它们。例如,当研究人员要求志愿者生动地记住并描述一个涉及舞蹈的场合时,一个人可能会想起看着女儿参加舞蹈独奏会,而另一个人可能会想像自己在Bar Mitzvah跳舞。

参与者的口头描述被映射到计算语言模型,该模型近似于单词的含义并创建描述上下文的数字表示。他们还被要求对记忆中的各个方面进行评分,例如与声音,色彩,运动和不同情感的关联程度。

然后,将研究志愿者置于功能性MRI(fMRI)中,并要求他们重新想象体验,而研究人员则测量了大脑的哪些区域被激活。利用功能磁共振成像数据以及受试者的言语描述和等级,研究人员能够分离出与该人的经历相关的大脑活动模式。例如,如果参与者想象场景中的红灯行驶,则与回忆运动和颜色相关的大脑区域将被激活。研究人员利用这些数据建立了每个参与者大脑的功能模型,从本质上创建了他们神经活动的唯一特征。

研究人员能够识别出大脑的多个区域,这些区域是处理整个大脑网络中的信息的枢纽,这些信息有助于召回有关人,物体,位置,情感和感觉的信息。该团队还能够观察到这些网络中的激活模式在各个级别上如何不同,具体取决于每个人的回忆和想象力的细节。

这项研究的共同作者,德尔蒙特神经科学研究所的安德鲁·安德森博士说:“认知科学的目标之一是理解记忆是如何由人脑表示和操纵的。”“这项研究表明,功能磁共振成像可以通过足够的信号来测量大脑活动,从而识别出反映每个人独特经历的复杂想象事件的神经表征中有意义的人际差异。”

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