Synchronizace paměti: Jak rytmická mozková aktivita podporuje krátkodobé vybavování

Synchronizace paměti: Jak rytmická mozková aktivita podporuje krátkodobé vybavování

souhrn: Rytmická mozková aktivita hraje hlavní roli při ukládání důležitých informací do paměti. Díky koordinaci výbuchů aktivity v průběhu času mohou překrývající se skupiny neuronů ukládat různé bity informací současně, což může lidem pomoci zůstat soustředění při multitaskingu.

zdroj: University of Rochester

Nový výzkum ukazuje, že rytmická mozková aktivita je klíčová pro dočasné uchování důležitých informací v paměti.

Vědci z Del Monte Neuroscience Institute na University of Rochester dnes zveřejnili tato zjištění v časopise Neurosciences. Současná biologie To zjistilo, že mozkové rytmy – nebo vzorce nervové aktivity – regulují výbuchy aktivity v mozku, které udržují krátkodobá spojení.

„Věřilo se, že dočasné uložení důležitých informací souvisí s odstřelováním neuronů v mozku a uchováváním těchto informací, dokud již nejsou potřeba.

Nedávné výzkumy ukázaly, že pro dočasné ukládání informací nemusí být nejdůležitější tato nepřetržitá mozková aktivita, ale spíše krátkodobé posílení spojení mezi neurony, které představují informace.

„Náš výzkum ukazuje, že mozkové rytmy regulují tyto prchavé výbuchy v průběhu času,“ řekl Ian Fibelkorn, PhD, odborný asistent neurovědy a hlavní autor studie.

„Rytmická koordinace mozkové aktivity v průběhu času je důležitá, protože umožňuje překrývajícím se skupinám neuronů ukládat různé bity informací současně.“

Fiebelkornův předchozí výzkum o tom, jak mozek zpracovává vnější informace – jako je navigace na Times Square v New Yorku – přinesl podobný objev. On a jeho kolegové zjistili, že mozkové rytmy pomáhají koordinovat různé funkce spojené buď se vzorkováním aktuálních informací, nebo přesunem k jinému zdroji informací. V tomto kontextu mozkové rytmy pomáhají vyvážit soustředění na úkol a přípravu na neočekávané.

V tomto novém výzkumu se výzkumníci zaměřili na interní vzorkování (nebo zapamatování) informací. Pomocí EEG se účastníci dívali na obrázky se svislými nebo vodorovnými čarami a byli požádáni, aby si zapamatovali jak směr čáry, tak umístění obrázku.

READ  Podivný příběh o Koperníkově hrobě

Vědci zjistili, že síla vnitřních reprezentací těchto různých obrazů se v průběhu času střídala v časovém měřítku pod sekundu s rytmickými fluktuacemi mozkové aktivity. Tato koordinace mozkové aktivity v průběhu času umožňuje, aby se role určitých neuronů bez konfliktu překrývala.

Vědci zjistili, že síla vnitřních reprezentací těchto různých obrazů se v průběhu času střídala v časovém měřítku pod sekundu s rytmickými fluktuacemi mozkové aktivity. Obrázek je ve veřejné doméně

„Tyto cirkadiánní mozkové procesy mohou také vysvětlovat, jak můžeme zůstat soustředění při multitaskingu – jako když se snažíme zapamatovat si adresu při řízení,“ řekl Fibelkorn.

„Namísto současného soustředění se na tyto úkoly bychom je mohli střídat v časovém měřítku pod sekundu.“

Jak mozek multitasking je dalším krokem pro Fiebelkornovu laboratoř. „Co se stane, když mozek musí provádět vnější a vnitřní odběr vzorků současně, uvidíme stejný druh temporální-rytmické koordinace? Věci v neurologických poruchách.“

Mezi další autory patří Miral Abdelaziz a Zack Redding, PhD, z Del Monte Neuroscience Institute na University of Rochester.

Financování: Tento výzkum byl podporován National Science Foundation a Searle Scholars Program.

O této zprávě z výzkumu paměti

autor: Kelsey Smith Haiduk
zdroj: University of Rochester
sdělení: Kelsey Smith Haydock – univerzita Rochesteru
obrázek: Obrázek je ve veřejné doméně

Původní vyhledávání: otevřený přístup.
Rytmická časová koordinace nervové aktivity zabraňuje reprezentačnímu konfliktu během pracovní pamětiAutor Ian Fibelkorn a kol. Současná biologie


shrnutí

Rytmická časová koordinace nervové aktivity zabraňuje reprezentačnímu konfliktu během pracovní paměti

Zvýraznění

  • Výkon pracovní paměti souvisí s frekvenčně specifickou neurální aktivitou
  • Různé položky k zapamatování jsou spojeny s různými fázemi beta (25 Hz)
  • Zdá se, že theta fáze koordinuje behaviorálně relevantní aktivitu beta domény
  • Rytmická časová koordinace pomáhá předcházet reprezentačním konfliktům

souhrn

Selektivní pozornost je charakterizována střídáním stavů spojených se záměrným vzorkováním nebo záměrným posouváním, což pomáhá předcházet funkčním konfliktům izolací funkčně specifické nervové aktivity ve vhodnou dobu.

READ  Ohromující snímky Jupiteru zobrazené teleskopem Jamese Webba NASA

Předpokládali jsme, že taková temporální-rytmická koordinace může také pomoci předcházet reprezentačním konfliktům během pracovní paměti.

V pracovní paměti může být současně uloženo více položek a tyto položky mohou být reprezentovány překrývajícími se neuronovými skupinami.

Tradiční teorie naznačují, že ke krátkodobému ukládání předmětů, které je třeba si zapamatovat, dochází prostřednictvím nepřetržité nervové aktivity, ale když neurony představují více položek současně, pokračující aktivita vytváří potenciál pro reprezentační konflikty.

Pro srovnání, teorie „tiché aktivity“ pracovní paměti naznačují, že synaptické změny také přispívají ke krátkodobému ukládání položek, které je třeba si zapamatovat.

Tyto synaptické změny by občas mohly osvěžit letmé výbuchy nervové aktivity, spíše než trvalá aktivita.

Zde jsme použili EEG a doby odezvy, abychom otestovali, zda časově-rytmická koordinace pomáhá izolovat nervovou aktivitu spojenou s různými položkami, které je třeba si zapamatovat, a tak pomáhá předcházet reprezentativním nesrovnalostem.

V souladu s touto hypotézou uvádíme, že relativní síly různých reprezentací prvků se v průběhu času střídají jako funkce fáze s frekvencí.

Ačkoli byly RT spojeny s fázemi theta (6 Hz) a beta (25 Hz) během zpoždění paměti, relativní síla reprezentace položek se střídala pouze jako funkce fáze beta.

Současná zjištění jsou (1) v souladu s temporální-rytmickou koordinací jako obecným mechanismem pro předcházení funkčním nebo reprezentativním konfliktům během kognitivních procesů a (2) informujícími modely popisujícími roli oscilační dynamiky v regulaci pracovní paměti.

You May Also Like

About the Author: Waldo Kemp

"Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *