声音节律刺激调控大脑慢波振荡活动节律的机制研究
时间:2009-05-13 11:54 来源:中国科学院神经科学研究所 作者:章晓辉团队 点击:次
大脑多个功能区存在不同形式的神经网络振荡活动,这些振荡反映了神经元群体的同步放电状态,且与大脑的功能状态密切相关。例如,在清醒状态下,脑电振荡多表现为高频低幅,而在睡眠状态下则以低频高幅的慢波振荡为主。这些振荡活动在感觉信息处理、记忆巩固及高级认知功能(如注意力调节)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重要机制之一。 2024年最新研究显示,节律性的感觉输入能够调制大脑中神经网络的振荡频率。中国科学院神经科学研究所章晓辉研究员团队通过整体动物电生理实验发现,丘脑中频率低于1 Hz的慢波振荡活动节律可被外界声音刺激的节律所调控。具体而言,节律性声音刺激(时间间隔为秒级)能够使丘脑慢波振荡的自发频率“跟随”外界声音的节律变化。在声音刺激停止后,这种“跟随效应”仍能持续数个振荡周期(约几十秒),显示出神经网络活动的短时可塑性。 此外,该研究还发现,慢波振荡的节律跟随能够特异性增强神经元对相同节律弱声音的响应,这种易化作用可持续十几分钟。这一发现揭示了感觉输入节律对神经网络振荡频率的调节机制,提示慢波振荡的节律调制可能参与编码和维持“秒级”时间间隔的短时记忆信息。 该研究由中国科学院神经科学研究所蒲慕明教授和香港理工大学贺菊芳教授课题组合作完成,获得中科院“创新项目”(KSCX2-YW-R-29)资助。该成果为理解感觉输入如何通过调节神经振荡实现时间信息编码提供了重要的实验依据,对神经网络活动的动态调控机制及其认知功能意义具有深远影响。 (责任编辑:泉水) |