研究人员了解了更多关于最大化大脑使用的知识
![Credit: CC0 Public Domain 脑](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2017/brain.png)
来自高等经济学和Charité大学诊所的神经科学家在柏林提出了一种新的多元方法,用于使用关于记录脑电图记录的前后神经元振荡的相位的信息来预测对刺激的行为响应。该方法最终可能在竞技体育,教育和患者治疗等领域中找到实际应用。该研究的调查结果在标题的纸上发表,“关于在多变量神经记录中检测相耦合的最佳空间过滤”科学杂志。
即使是一个正在休息的人脑不断产生复杂的神经元振荡模式,可以用脑电图(EEG)检测到。这些振荡以不同的频率发生。10hz的alpha, 20hz的beta和7hz的theta,通过仪器记录大脑神经元产生的电场的变化。根据一种流行的假说,对感官刺激作出反应和处理信息的能力取决于神经元在某一时刻振荡的幅度和阶段刺激发生。
想象一下,有人需要记住呈现给他们的文字。有趣的是,他们记住一个特定单词的能力取决于他们听到这个单词之前大脑神经元信号的特征。另一个例子,奥运会100米选手的时间响应鉴于这些毫秒在整理线上的重要性,起始手枪可以变化,这是一个相当大的传播。即使是同样的运动员的反应时间也可以显着变化,具体取决于他们的大脑的当前状态。
当我们的大脑处于处理信息的最佳状态时,我们的反应往往会更快,反之则会更慢。反过来,导致快速反应的最佳状态与神经元振荡的特定参数有关,”该研究的合著者、HSE认知和决策中心的首席研究员Vadim Nikulin解释说。
科学家已经知道,一个人对刺激的反应取决于各种因素,包括刺激时大脑中低频振荡的阶段。But this time, the researchers have designed a new multi-dimensional method for maximising the relationship between the phase of neuronal oscillations and the subsequent behavioural response (e.g. reaction time to stimulus, memorisation of a sensory stimulus, etc.) They recorded human brain activity using 90 electrodes, and unlike earlier studies, analysed it, taking into account the multidimensional distribution of neuronal振荡参数,用于更准确地预测反应时间。
受试者被要求尽快对触觉刺激做出反应。他们另一只手的食指受到体感刺激时,固定在惯用手食指上的传感器记录下肌肉活动。与此同时,研究人员使用脑电图(EEG)来记录他们大脑的神经元振荡,这种振荡总是存在,但随着时间的推移表现出很大的变化。作者指出,反应速度取决于刺激前的低频(<1 Hz)神经元振荡的阶段。
据研究人员称,这种新方法有助于识别与刺激最佳反应相关的神经元过程。在实践方面,这可能与竞技体育和临床实践有关,例如,通过让医生了解与帕金森病相关的病理神经元过程,导致患者在启动运动时出现问题。Nikulin说:“使用更敏感的神经元信号提取方法,可以识别与最大限度利用大脑资源相关的神经元振荡阶段。”“我们还可以想象在不远的将来,学生们戴上装有脑电图电极的帽子,就可以学习一门外语的新单词,而这些单词正是在他们对这些信息最敏感的时候呈现给他们的。”
在运动模式上测试了这个模型之后,研究人员最近进入了一个关注视觉信号感知的研究新阶段。
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