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中科院上海生命科学研究院神经科学研究所章晓辉研究员团队最新研究发现，节律性的感觉输入能够调节大脑丘脑中神经网络的慢波振荡频率，揭示了神经网络活动的动态可塑性机制。

该研究发表于2024年5月6日的《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience），由博士研究生高丽霞、叶昌泉等完成。研究团队通过整体动物的电生理实验，发现丘脑内频率低于1 Hz的慢波振荡（slow oscillations）能够被外界节律性声音刺激所调制。具体而言，秒级时间间隔的节律声音短暂刺激可使丘脑慢波振荡的自发频率“跟随”声音刺激频率变化，即发生频率锁定现象。更为重要的是，在声音刺激撤除后，丘脑的自发振荡频率仍能维持与刺激频率相近的状态，持续数个振荡周期（约几十秒）。

此外，该慢波振荡的“跟随效应”还特异性增强了神经元对相同节律间隔的弱声音刺激的响应能力，这种神经易化效应可持续十几分钟。上述发现揭示了感觉输入节律特征对神经网络振荡活动的调控作用，提示节律刺激可能参与大脑对“秒级”时间间隔信息的编码及短时记忆形成。

神经网络振荡活动是大脑功能的重要基础，不同脑区表现出多样的振荡模式，这些振荡反映了神经元群体的同步活动状态，并与大脑的功能状态密切相关。例如，清醒时大脑多表现为高频低幅振荡，睡眠时则以低频高幅振荡为主。不同频率和幅度的振荡活动在感觉信息处理、记忆巩固及高级认知功能（如注意力调控）中发挥关键作用。调节神经网络振荡特性被认为是实现这些脑功能的核心机制之一。

本研究由神经科学研究所蒲慕明教授与香港理工大学贺菊芳教授课题组合作完成，获得中国科学院“创新项目”资助，推动了对大脑节律性神经活动调控机制的理解。