研究人员发现掌管深度睡眠的关键脑电波的起源

研究人员发现掌管深度睡眠的关键脑电波的起源了解海马体的活动可以改善睡眠和认知疗法。加利福尼亚大学欧文分校生物医学工程系的研究人员发现了对深度睡眠至关重要的两种基本脑电波--慢波和睡眠纺锤波的新来源。传统上，人们认为这些脑电波仅起源于连接丘脑和大脑皮层的回路，而发表在《科学报告》上的研究小组的发现表明，海马体记忆中心的轴突也在其中发挥了作用。几十年来，慢波和睡眠棘波一直被认为是深度睡眠的基本要素，是通过头皮上的脑电图记录测量到的。然而，加州大学欧文分校领导的研究小组在海马体中发现了这些脑电波的新来源，并能在单个轴突中测量它们。该研究证明，慢波和睡眠棘波可能源自海马角3区的轴突。这些电压振荡的发生与神经元的尖峰活动无关，这对有关这些脑电波产生的现有理论提出了挑战。"我们的研究揭示了深度睡眠大脑活动中一个以前未被认识到的方面，"第一作者、前加州大学欧文分校生物医学工程专业本科生、现约翰霍普金斯大学研究生王梦柯（王梦柯在加州大学欧文分校学习期间进行了这项研究）说。"我们发现，通常与记忆形成有关的海马体在产生慢波和睡眠棘波方面起着至关重要的作用，这为我们了解这些脑电波如何在睡眠期间支持记忆处理提供了新的视角。"研究小组利用创新技术--包括体外重建海马亚区和用于单轴突通信的微流体隧道--观察了离体海马神经元的自发纺锤波。这些发现表明，纺锤形振荡源于轴突内活跃的离子通道，而非之前认为的通过体积传导。生物医学工程兼职教授格雷戈里-布鲁尔（GregoryBrewer）说："在单个海马轴突中发现纺锤振荡为了解睡眠期间记忆巩固的内在机制开辟了新途径。这些发现对睡眠研究具有重大意义，有可能为治疗睡眠相关疾病的新方法铺平道路"。布鲁尔的其他研究机构包括记忆损伤和神经系统疾病研究所以及学习和记忆神经生物学中心。通过揭示海马在产生慢波和睡眠漩涡中的作用，这项研究拓展了我们对大脑在深度睡眠期间的活动及其对记忆处理的影响的认识。这些发现为今后探索针对海马活动的治疗潜力、改善睡眠质量和认知功能的研究奠定了良好的基础。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427262.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427262.htm

深度睡眠的脑电波组合可预测血糖控制情况

深度睡眠的脑电波组合可预测血糖控制情况通过一项新的研究，加州大学伯克利分校的研究人员在理解为什么睡眠对血糖控制如此重要方面又前进了一步，这与深度睡眠期间产生的脑电波模式有关。睡眠阶段分为两大类：快速眼动（REM）和非快速眼动（NREM）睡眠。非快速眼动睡眠有三个阶段，你会经历这些阶段，其特点是睡眠越来越深。第三阶段非快速眼动睡眠是最深的阶段，约占成年人总睡眠时间的25%，是你醒来后感到休息的需要。在第三阶段非快速眼动睡眠期间，大脑主要产生大的δ波和所谓的慢速振荡，这可能有助于同步δ波和被称为睡眠主轴的连贯神经活动的爆发。先前的研究表明，慢速振荡和睡眠主轴的耦合会影响学习和记忆，但研究人员关注的是耦合对血糖的影响。该研究的通讯作者马修-沃克说："这些同步的脑电波就像一个手指，拨动了第一张多米诺骨牌，开始了相关的连锁反应，从大脑到心脏，再到外面，改变身体对血糖的调节。特别是，两种脑电波的结合，称为睡眠主轴和慢波，预示着身体对称为胰岛素的荷尔蒙的敏感性增加，从而有利地降低血糖水平。"在首先检查了647人的睡眠数据和他们第二天早上的血糖和胰岛素测量结果后，研究人员发现，脑波耦合预测了第二天的血糖控制，与年龄、性别、睡眠质量和时间等因素无关。该研究的主要作者RaphaelVallat说："深度睡眠脑波的这种特殊耦合比个人的睡眠时间或睡眠效率更能预测血糖。这表明在深度睡眠期间，这些大脑振荡的电生理质量和协调的芭蕾舞有其独特之处。"深入研究后，研究人员发现了一系列的生理步骤，这可能解释了这些深度睡眠的脑电波如何带来更好的血糖控制。他们发现，慢波和主轴更强、更频繁的耦合导致了副交感神经系统（PNS）的激活，该神经网络在压力或危险期过后使身体放松，这一点通过可变的心率得到了证明。他们还发现，副交感神经系统的激活增加了身体对葡萄糖调节激素胰岛素的敏感性，导致细胞从血液中吸收葡萄糖并防止血糖飙升。两种脑电波--慢速振荡和睡眠主轴--的结合产生了一种生理效应，预示着身体对胰岛素的敏感性增加，从而降低了血糖水平。Vallat说："在夜间睡眠的电气静态中，有一系列相连的关联，这样，深睡眠的脑电波预示着你的神经系统在第二天会重新校准和平静下来，这种对你的神经系统相当奇妙的相关舒缓作用，然后与你的身体对胰岛素的敏感性的重新启动有关，导致第二天更有效地控制血糖。"掌握了这些信息后，研究人员在1900人的大样本上复制了他们的研究。在第二组人群中，NREM睡眠期间的缓慢振荡-纺锤体耦合再次预测了空腹血糖的改善。"我们在不同的队列中复制了这些发现，我认为我们实际上开始对这些结果感到更有信心，"Vallat说。"但我要等其他人复制它之后才会真正开始相信；这就是我的英国式怀疑主义。"有趣的是，虽然该研究预测了深睡眠波对胰岛素敏感性的影响，但研究人员发现它并没有影响胰岛β细胞，即分泌胰岛素的细胞。研究人员指出，他们的发现并不与糖尿病和睡眠之间的关联相矛盾，也不对其作为疾病的风险因素提出挑战。他们说，相反，测量深睡眠波的耦合可以被看作是提供对糖尿病洞察力的一种额外方式。研究报告的共同作者VyomaShah说："除了揭示一种新的机制外，我们的结果还表明，这些深度睡眠脑电波可以作为某人第二天血糖水平的敏感标志，比传统的睡眠指标更有意义。为了增加这项新发现的治疗意义，研究结果还提出了一种新型的、非侵入性的工具--深度睡眠脑电波--用于绘制和预测某人的血糖控制。"如果不出意外的话，该研究再次强调了在管理糖尿病方面获得良好睡眠的重要性。该研究发表在《细胞报告医学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370001.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370001.htm

研究发现：手写比敲键盘更有助于学习和记忆

一项新的研究发现，学生用手写笔记比用键盘打字学习效果更好，记忆也更牢固。研究人员通过脑部连接模式分析发现，写字时大脑的活动更加复杂，有助于记忆和学习。研究人员表示，精确控制的手部动作在书写过程中会产生视觉和运动信息，这些信息对大脑的连接模式有很大影响，而这些连接模式对于记忆形成和学习至关重要。研究共同作者、挪威科技大学脑科学家奥德丽・范德梅尔(AudreyvanderMeer)表示：“已有证据表明，学生用手写笔记可以学到更多东西，记忆也更牢固，但当需要写长篇文本或论文时，使用电脑和键盘可能更实用。”研究团队在该研究中，记录了36名大学生的脑电活动，他们需要重复手写或键入屏幕上出现的单词。写字时，他们使用数字笔直接在触摸屏上书写；打字时，他们用一根手指按键盘上的按键。研究人员发现，当参与者用手写时，不同大脑区域之间的连接会增强，而打字时则不会。相反，他们发现重复用同一根手指敲击按键的简单动作对大脑的刺激较小。范德梅尔解释道：“这也可以解释为什么一些在平板电脑上学习写字和阅读的孩子难以区分镜像字母，例如‘b’和‘d’，他们实际上没有通过身体感受过写这些字母的感觉。”虽然研究使用的是数字笔，但研究人员认为，用传统纸笔的手写效果应该也很相似。范德梅尔解释说：“我们的研究表明，大脑活动差异与手写时精心塑造字母轮廓、更多调动感官有关。”研究人员呼吁在教育中重视手写练习，让学生有机会放下键盘拿起笔杆。他们建议制定最低的手写教学要求，并在不断发展的科技环境中，探索不同写作方式在不同场景下的优势和劣势。via匿名标签:#记忆力频道:@GodlyNews1投稿:@GodlyNewsBot

新研究发现每个人的大脑都有独特的“疼痛指纹”

新研究发现每个人的大脑都有独特的“疼痛指纹”从历史上看，这些被称为伽马振荡的脑电波被认为代表了大脑对疼痛的感知。然而，早期的研究主要集中在集体数据上，往往忽略了个体之间的差异，有时甚至将这些差异仅仅视为扫描中的"噪音"。心理学系的埃利亚-瓦伦蒂尼博士发现，伽马振荡在时间、频率和位置上存在很大差异，令人难以置信的是，有些人根本没有显示出任何波。伽马振荡大脑疼痛指纹示例。资料来源：埃塞克斯大学瓦伦蒂尼博士说："我们不仅首次发现了个体间伽马反应的极端变异性，而且还显示出个体反应模式在不同时期是稳定的。这种群体变异性和个体稳定性的模式可能适用于其他大脑反应，对其进行描述可能使我们能够识别大脑活动中的个体疼痛指纹。"这项发表在《神经生理学杂志》上的研究能够绘制出另一个实验室参与者的模式图，表明这种现象是可以复制的。这项研究总共研究了70人的数据。实验分为两项研究，用激光产生疼痛。总的来说，实验发现，受试者的伽玛波"非常稳定"，在受到刺激时会产生类似的个体模式。有趣的是，一些受试者在记录感到疼痛时没有伽马波反应，而另一些受试者则有很大的反应。显示人与人之间差异的另一种伽马振荡。资料来源：埃塞克斯大学现阶段人们还不知道为什么会出现这种差异，但希望这将成为未来研究的跳板。瓦伦蒂尼博士补充说："我认为我们需要回到原点，因为过去关于疼痛与伽马振荡之间关系的研究结果并不能代表所有参与者。不幸的是，这少数人可能会影响研究结果，并导致对这些反应的功能意义得出误导性结论。我们并不是说伽玛振荡在疼痛感知中没有作用，但如果我们像迄今为止那样不断量化伽玛振荡，我们肯定找不到它的真正作用"。研究人员希望这项研究也能改变在其他感觉领域测量伽马振荡的方式。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384019.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1384019.htm

研究发现纳米线网络可以像人脑一样学习和记忆

研究发现纳米线网络可以像人脑一样学习和记忆现在，由悉尼大学的研究人员领导的一个国际团队已经证明了纳米线与人脑的相似程度。该研究的共同作者ZdenkaKuncic说："这种纳米线网络就像一个合成的神经网络，因为纳米线的作用就像神经元，而它们相互连接的地方类似于突触"。为了弄清纳米线在多大程度上表现出认知功能，研究人员进行了一个用于评估人类工作记忆的测试版本，称为n-back测试。进行n-back测试的人可能会看到一系列字母或图像的序列。对于序列中的每个项目，他们必须确定它是否与"n"个项目之前呈现的项目相匹配。7分是平均分，表明一个人可以认出7个项目之前出现的项目。对于NWN，研究人员将n-back测试修改为可实施的子任务。为了进行测试，研究人员在他们想要的地方引导NWN的路径。"我们在这里所做的是操纵末端电极的电压，迫使路径发生变化，而不是让网络做自己的事情，强迫通路去我们希望它们去的地方。"该研究的主要作者AlonLoeffler说。研究人员发现，引导NWN的路径改善了它的记忆能力和准确性。Loeffler说："当我们实施这种做法时，它的记忆具有更高的准确性，并没有随着时间的推移而真正减少，这表明我们已经找到了一种方法来加强路径，将它们推向我们想要的地方，然后网络就会记住它。"证据就在测试中。当他们对NWN进行修改后的N-back测试时，它可以"记住"电路中的一个想要的终点，并向后退七步，与人类的记忆相当。研究人员说，在不断强化NWN后，它达到了一个点，记忆变得固定，不需要进一步强化。"这有点像我们大脑中长期记忆和短期记忆之间的区别，"Kuncic说。"如果我们想长期记住一些东西，我们真的需要不断训练我们的大脑来巩固它，否则它就会随着时间的推移而逐渐消失。"研究人员说，他们的研究表明，NWNs可以以类似于人类大脑的方式运作，可以用来改进需要快速做出决定的机器人或传感器设备。"在这项研究中，我们发现我们通常与人脑有关的高阶认知功能可以在非生物硬件中得到模拟，"Loeffler说。"我们目前的工作为在非生物硬件系统中复制类似大脑的学习和记忆铺平了道路，并表明类似大脑的智能的基本性质可能是物理的。“”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356337.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356337.htm

研究发现填字游戏在改善记忆功能方面比认知电脑视频更具优势

研究发现填字游戏在改善记忆功能方面比认知电脑视频游戏更具优势一项新研究显示，在患有轻度认知障碍的老年人中，做填字游戏比电脑视频游戏在改善记忆功能方面有优势。这项研究是由哥伦比亚大学和杜克大学的科学家们进行的。该研究于10月27日发表在《NEJM证据》杂志上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1331117.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1331117.htm