事件相关振荡与振荡脑网络(3)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-13
群的机制,归属同一细胞集群内的神经发放同步,而不同细胞集群间的神经发放失同步,一个神经元在不同时段则可以参与不同的细胞集群,隶属不同细胞集群的神经活动相位关系随机波动。Fries提出同步振荡可以为神经信息加工提供时间窗口,远隔脑区之间神经振荡同步或失同步不仅指示着瞬时涌现或湮灭的动态细胞集群,也标志通讯渠道的建立或解体。可运用多任务比较考察同一脑区具有参与不同认知过程或同一过程不同阶段的能力。
多层次实验研究能够深入验证上述假说。介观和宏观水平研究均展示不同认知过程中的ERO具有特定的时空特点,提示同步振荡可能是分布式神经网络通讯和协调信息加工的机制。
以人类为受试可方便利用复杂的实验范式探索振荡脑网络,其成果也可以迅速推广到应用领域。在宏观层次同样观察到丰富的神经振荡调节现象:Demiralp等报告在短时记忆任务中头皮ERO的γ振荡波幅锁相于θ振荡相位,并提出局部γ振荡需要通过θ振荡调制才能同远隔脑区通讯。Palva等利用MEG考察心算过程,发现α、β和γ跨频段同步振荡的空间分布不同于各频段内的同步。在判别一个刺激是否出现过的再认记忆任务中,可以观测到两个ERP效应:熟悉性(familiarity)效应发生在刺激出现后200~400ms的额中区和颞区,而回忆(recollection)效应出现在刺激后500~1000ms的顶区。Supp等运用基于γ振荡的方向相干函数和锁相值考察这些脑区之间的相互关系,发现在熟悉目标呈现时,额中区、左颞区和双侧顶区相互之间的联络是双向的,而在陌生目标呈现时只有额中区和左颞区通向双侧顶区的单向联系。利用ERO获得了比ERP研究更为丰富和深入的结果,这类研究不仅证实人类知识的存储和提取涉及多个脑区的动态联系,更直接揭示振荡大脑网络的运作原理。
6 总结和未来研究方向
EEG可能直接参与了神经信息加工,一个频段成分可参与许多不同的认知过程,而一个认知过程也可涉及多个脑区的多频段振荡。神经振荡具有多重功能,并不单纯以频率来区分,单独脑区的孤立振荡与多脑区的同步振荡具有不同意义。多频段ERO的调频、调幅和调相现象在神经信息加工中的功能意义和实现机制有待深入探究,需要更多沟通微观尺度的神经发放与更高尺度的EEG如何协同工作的研究。该领域已跨入脑理论、实验和模拟方法紧密结合的阶段,在有关神经振荡的各类假说的指引下,跨尺度、跨脑区和跨频段ERO研究有望取得丰硕成果。
多层次实验研究能够深入验证上述假说。介观和宏观水平研究均展示不同认知过程中的ERO具有特定的时空特点,提示同步振荡可能是分布式神经网络通讯和协调信息加工的机制。
以人类为受试可方便利用复杂的实验范式探索振荡脑网络,其成果也可以迅速推广到应用领域。在宏观层次同样观察到丰富的神经振荡调节现象:Demiralp等报告在短时记忆任务中头皮ERO的γ振荡波幅锁相于θ振荡相位,并提出局部γ振荡需要通过θ振荡调制才能同远隔脑区通讯。Palva等利用MEG考察心算过程,发现α、β和γ跨频段同步振荡的空间分布不同于各频段内的同步。在判别一个刺激是否出现过的再认记忆任务中,可以观测到两个ERP效应:熟悉性(familiarity)效应发生在刺激出现后200~400ms的额中区和颞区,而回忆(recollection)效应出现在刺激后500~1000ms的顶区。Supp等运用基于γ振荡的方向相干函数和锁相值考察这些脑区之间的相互关系,发现在熟悉目标呈现时,额中区、左颞区和双侧顶区相互之间的联络是双向的,而在陌生目标呈现时只有额中区和左颞区通向双侧顶区的单向联系。利用ERO获得了比ERP研究更为丰富和深入的结果,这类研究不仅证实人类知识的存储和提取涉及多个脑区的动态联系,更直接揭示振荡大脑网络的运作原理。
6 总结和未来研究方向
EEG可能直接参与了神经信息加工,一个频段成分可参与许多不同的认知过程,而一个认知过程也可涉及多个脑区的多频段振荡。神经振荡具有多重功能,并不单纯以频率来区分,单独脑区的孤立振荡与多脑区的同步振荡具有不同意义。多频段ERO的调频、调幅和调相现象在神经信息加工中的功能意义和实现机制有待深入探究,需要更多沟通微观尺度的神经发放与更高尺度的EEG如何协同工作的研究。该领域已跨入脑理论、实验和模拟方法紧密结合的阶段,在有关神经振荡的各类假说的指引下,跨尺度、跨脑区和跨频段ERO研究有望取得丰硕成果。
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