该研究揭示了人海马精细亚区工作记忆加工的神经动力学机制

资料来源：自动化研究所2021-12-08 08:08

工作记忆是一种暂时处理和存储信息的容量有限的记忆系统。它作为感知、长期记忆和行动之间的接口，是思维过程的基本支撑结构。海马被认为是执行工作记忆认知功能的重要脑区。人类电生理研究一致发现，海马体中的单个神经元在工作记忆的加工过程中持续放电。然而，海马是一个复杂的异质结构，由不同的精细子区域组成。精细亚区如何参与和合作完成工作记忆的认知活动？

工作记忆是一种暂时处理和存储信息的容量有限的记忆系统。它作为感知、长期记忆和行动之间的接口，是思维过程的基本支撑结构。海马被认为是执行工作记忆认知功能的重要脑区。人类电生理研究一致发现，海马体中的单个神经元在工作记忆的加工过程中持续放电。然而，海马是由不同的精细亚区组成的复杂异质结构，每个精细亚区如何参与和配合工作记忆的认知活动，目前尚不清楚。

近日，中国科学院自动化研究所、瑞士苏黎世大学医院脑网络群研究中心结合脑网络群图谱和颅内脑电信号高时空分辨率的特点，揭示了人海马前、后亚区工作记忆的神经振荡特征和交互动态过程，证明了3-12Hz频段同步振荡活动后海马到前海马的信息传递支持了工作记忆的加工。

研究人员招募了14名难治性癫痫患者，他们在海马体植入了深度电极，以完成工作记忆认知的经典任务(这些患者因抗癫痫药物无效而需要手术。手术前，临床医生将在患者大脑中植入多个深电极，以收集场电位信号，从而准确评估致痫灶的位置)。研究发现，在维持工作记忆的过程中，海马前部和后部的低频神经振荡活动显著增加，表明海马前部和后部参与了工作记忆的认知过程。在3-12Hz频段，海马前后亚区之间的相位同步活动增加，后海马驱动前海马完成神经信息的传递。后海马在该频段的相位与前海马的高频振幅存在显著的耦合关系，但当工作记忆处理不当时，这些现象消失。以上结果表明，海马的前后亚区通过特定的神经信息传递方向支持正确的工作记忆加工。

综上所述，研究证明，人海马内3-12Hz频段同步振荡活动后海马向前海马的信息传递支持工作记忆加工，揭示了精细海马在工作记忆认知活动中的神经动力学机制。

包括阿尔茨海默病在内的许多神经退行性疾病的核心认知功能症状涉及工作记忆缺陷。因此，了解工作记忆的潜在神经机制非常重要。该研究不仅为验证脑网络群图海马区精细结构加工和工作记忆的神经机制提供了科学依据，也有助于新的神经疾病的发展，为未来特定脑认知检测和神经调控的研究提供了重要基础。(100yiyao.com)

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