大脑的Motor Cortex使用多个频段来坐标运动
同步对于大脑的正常运作至关重要。在不同地区脑波之间大脑和同步区域内的神经元的同步射击促进了信息处理,但研究人员对这些神经电话很少了解。现在,由Tomoki Fukai的Riken脑科学研究所带领的新研究揭示了大脑的一个地区如何使用多个脑波频段来控制运动。
运动控制需要以正确的顺序激活许多肌肉群,通过电动机皮质实现的功能。调查贡献脑电波对于这个过程,福先和他的同事将多通道电极插入大鼠的电机皮质,以记录脑波模式作为动物学会推动,保持然后拉动杠杆以获得食物奖励。他们还开发了一种机器学习技术,用于从记录的波浪中提取单个神经元的尖峰序列。
Fukai和他的同事发现,在运动的不同阶段出现了不同频率的脑波。当大鼠推动或拉动杠杆时,快速伽玛波浪最突出,而慢伽马波,频率为25-40赫兹,当大鼠保持杠杆以准备下一个拉动时达到峰值。当大鼠保持杠杆时,θ波(4-10赫兹)达到尖峰,并将拉动运动与这些振荡的特定相结合(图1)。
这两个频率伽马波耦合到θ波,使得所有三个脑波频率的峰同时发生。不同类型的电动机皮质层中不同类型的神经细胞的活性也与特定相同脑- 波频率。重要的是,编码顺序运动的不同阶段的细胞以θ波的不同阶段发射。
结果表明θ波浪在协调规划和执行自愿运动的神经元活动方面发挥重要作用。θ.波浪已知对于在海马中处理空间信息是重要的,但这是在电机皮质中首次观察到类似的代码。
“我们目前正在使用机器学习技术来研究不同层中锁定的钉子的锁定钉电机皮质编码电机信息,“Fukai说。”我们还研究了在决策期间在预逆转皮层中进行了类似的振荡协调。“
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