眼球运动揭示了记忆形成的节奏
(欧宝娱乐地址医学快讯)-快速的眼球运动,称为扫视,使我们能够扫描一个视觉场景,这似乎是将该场景的信息推入记忆的节拍器。
埃默里大学耶基斯国家灵长类动物研究中心的科学家们观察到,在猴子用眼睛探索图像时,眼跳的开始会重置大脑电活动(θ波振荡)的节奏海马体大脑的一个重要区域记忆的形成.
跟踪眼球运动这已经是一个很有前途的诊断基础了吗脑部疾病比如阿尔茨海默病和精神分裂症。更深入地了解眼球运动的节奏是如何协调记忆的,可以提高眼球追踪诊断的准确性和威力。
研究结果发表在本周的美国国家科学院院刊,早期版。
资深作者伊丽莎白·布法罗是耶基斯国家灵长类动物研究中心的研究员,埃默里大学医学院神经病学副教授,目前是西雅图华盛顿大学生理学和生物物理学副教授。这篇论文的第一作者是博士后Michael Jutras,他现在是华盛顿大学的讲师。
振荡是周期电活动在大脑中每秒发生3到12次。科学家们之前在啮齿类动物的海马体中发现了θ波振荡,当啮齿动物积极地探索、嗅探或用它们的触角感受某事时胡须.
“动物和人类似乎都能从中获取感官信息θ节律布法罗说。“但啮齿动物和灵长类动物之间的一个显著区别是它们收集外部世界信息的方式。啮齿类动物更依赖嗅觉和触觉。”
她说,在灵长类动物中,与啮齿动物的嗅觉和胡须最相似的行为是扫视。当我们的眼睛扫描文本或浏览图片时,眼睛的焦点往往会在每秒内多次从一个点跳到另一个点。
布法罗和朱特拉斯在两只恒河猴观看各种图片时,检查了它们海马体中的电信号,研究人员跟踪了它们的眼球运动。研究人员观察到,在扫视后,海马体中的电信号显示出更连贯的节奏(见图表)。
研究人员提出,扫视所施加的节奏重置可能是确保海马体接受新的感官信息的一种方式。
“眼球运动就像海马乐队的指挥,”朱特拉斯说,“相位重置可能是一种机制,以确保正在进行的θ波节奏与传入的视觉信息同步。”
科学家先前假设theta振荡海马体为记忆的形成奠定了基础。研究人员通过在观看过程中两次向猴子展示每张图像来验证这一想法。因为所有灵长类动物都对新奇事物有天生的偏好,猴子倾向于花更长的时间看新图像,而花更少的时间看重复的图像。研究人员推断,如果猴子在第二次观看图片时快速浏览,它们对图片的记忆就会更强。在观看猴子记忆良好的图像时,θ节律重置更加一致。
“基于这一发现,我们得出结论,θ波节律的重置是记忆过程的重要组成部分,”朱特拉斯说。
他说:“这项研究让我们对海马θ节律的功能有了更好的了解,这在啮齿动物中已经有了很好的特征,但在灵长类动物中还没有得到很好的理解。”“未来的目标是研究人类记忆形成和导航过程中海马和眼球运动之间的关系。这对于癫痫患者来说是可能的,他们在治疗过程中接受了海马活动的监测。”
进一步探索