根据最近的一项研究，神经元在大脑中产生有节奏的电活动或振荡模式，主要由记忆驱动。与之前的观点相反，研究表明，当个体回忆事件时，海马体中的θ波振荡比经历事件时更为普遍，强调了记忆是θ波活动的关键驱动因素，并为治疗脑损伤和认知障碍提供了潜在的途径。

神经元在大脑中产生有节奏的电活动模式。神经科学中一个紧迫的问题是这些节律性信号的主要驱动因素，即所谓的振荡。亚利桑那大学的研究人员发现，仅仅是回忆事件就能引发这些振荡，甚至比经历事件本身还要严重。

这项发表在《神经元》杂志上的研究特别关注了θ波振荡。这些活动发生在大脑的海马体中，比如在探索、导航和睡眠等活动中。海马体在大脑记忆过去的能力中起着至关重要的作用。

亚利桑那大学心理学系认知和神经系统教授、该研究的资深作者阿恩·埃克斯特罗姆(Arne Ekstrom)说，在这项研究之前，人们认为外部环境在驱动θ波振荡方面发挥了更重要的作用。但埃克斯特罗姆和他的合作者发现，大脑中产生的记忆是θ波活动的主要驱动力。

“令人惊讶的是，我们发现，与直接经历事件相比，当人们只是在记忆事物时，人类的θ波振荡更为普遍，”该研究的主要作者、神经科学系的研究生萨拉·西格说。

埃克斯特罗姆说，这项研究的结果可能对治疗患有脑损伤和认知障碍的患者有启示，包括那些经历过癫痫、中风和帕金森病的患者。他说，记忆可以用来从大脑内部产生刺激，并驱动θ波振荡，随着时间的推移，这可能会导致记忆力的改善。

亚利桑那大学的研究人员与达拉斯德克萨斯大学西南医学中心的研究人员合作进行了这项研究，其中包括神经外科医生布拉德·莱加博士和研究技术员詹妮弗·克里格尔。研究人员招募了13名患者，他们在该中心接受监测，为癫痫手术做准备。作为监测的一部分，电极被植入患者的大脑以检测偶尔的癫痫发作。研究人员记录了大脑海马区的θ波振荡。

病人们参加了一个虚拟现实实验，在这个实验中，他们用一个操纵杆在电脑上导航到一个虚拟城市的商店。当他们到达正确的目的地时，虚拟现实实验暂停。研究人员要求参与者想象他们开始导航的位置，并指导他们在脑海中导航他们刚刚经过的路线。然后，研究人员比较了参与者在最初导航过程中的θ波振荡和随后对路线的回忆。

在使用操纵杆的实际导航过程中，与参与者只是想象路线时发生的振荡相比，振荡频率更低，持续时间更短。因此，研究人员得出结论，记忆是人类θ波振荡的强大驱动力。

埃克斯特罗姆说，一种补偿认知功能受损的方法是进行认知训练和康复。

“基本上，你找一个有记忆障碍的病人，然后试着教他们提高记忆力，”他说。

未来，埃克斯特罗姆计划在自由行走的病人身上进行这项研究，而不是在病床上的病人，并找出自由导航与记忆在大脑振荡方面的比较。

Seger说:“在设计新实验和理解记忆的神经基础方面，能够直接比较在原始体验中出现的振荡，以及在后来的检索中出现的振荡，是该领域向前迈出的一大步。”

参考文献:《记忆相关处理是人类海马体θ波振荡的主要驱动力》，作者:Sarah E. Seger, Jennifer L.S. Kriegel, Brad C. Lega和Arne D. Ekstrom, 2023年7月18日，《神经元》。DOI: 10.1016 / j.neuron.2023.06.015

这项研究由美国国立卫生研究院资助。