研究：深部脑刺激法 睡眠中改善增强记忆

研究：深部脑刺激法睡眠中改善增强记忆美国和以色列研究员发现，在睡眠期间使用深部脑刺激疗法，除了能显著改善记忆准确性，还能在睡眠期间增强记忆。新华社星期六（6月10日）报道，这项发表在英国《自然·神经学》杂志上的研究首次证明了一个长久以来的说法——睡眠期间，海马体和大脑皮层的协同活动是增强记忆的关键机制，即通过睡眠期间海马体和大脑皮层之间的交流，大脑中的记忆能够得到增强。深部脑刺激法是治疗帕金森病等神经疾病的重要方法之一，即把电极植入脑中特定的神经区域，再外接电池给予刺激，以改善脑细胞的功能。新研究由美国加州大学洛杉矶分校和以色列特拉维夫大学等机构的研究人员合作完成。研究人员在18名癫痫患者脑中植入电极，研究睡眠期间深部脑刺激法的作用。研究指出，睡眠期间深部脑刺激法可改善大脑中负责获取新记忆的海马体，以及负责长期存储记忆的额叶皮层之间的交流。此外，透过监测睡眠期间海马体活动发现，这一疗法能够精确、定时将电刺激传递到额叶皮层。研究员对接受和不接受深部脑刺激法两组受试者进行对比后发现，睡眠期间深部脑刺激法能够显著改善受试者记忆的准确性。研究人员还监测了这一方法以单个神经元为单位对大脑活动的影响，结果发现，在睡眠期间开展精准刺激有助于加强海马体和额叶皮层之间的交流。研究员认为，作为特殊的干预式刺激疗法，深部脑刺激法有助于改善和巩固记忆，增强大脑中海马体和大脑皮层的协同性，有望为治疗痴呆症等记忆障碍疾病带来启发。

工作记忆：大脑是怎样让你如何专注于正在着手的事务？

工作记忆：大脑是怎样让你如何专注于正在着手的事务？最近发表在《科学报告》杂志上的这项研究的关键措施是神经元活动的可变性。科学家们普遍认为，较少的变异性活动意味着对任务更专注的调整。事实上，对这种变异性的测量表明，当人类和动物在实验室的工作记忆游戏中集中注意力时，变异性会减少。在2016年至2018年的几项研究中，主要作者MikaelLundqvist和共同第一作者EarlK.Miller通过对数百个神经元的直接测量和严格的建模表明，前额叶皮层中的伽马频率节奏的爆发协调了头脑中持有的信息的神经表示。信息表征可以在单个神经元群体的同步尖峰中进行测量。同时，β频率节奏的爆发实现了大脑对该信息的操作。这个被米勒称为"工作记忆2.0"的理论挑战了长期以来的正统观念，即神经元通过稳定、持久的活动来维持工作记忆信息。该旧模型的支持者，从相对较少的神经元的平均测量结果中产生，使用基于计算机的大脑活动模型来论证降低的变异性不可能从间歇性的节奏活动中产生。但新的研究表明，变异性降低的现象事实上确实出现了。麻省理工学院脑与认知科学系的Picower教授米勒说："我们使用从前额叶皮层记录的实际神经活动来表明，当动物专注于一项任务时，有节奏的爆发减少了它们的变异性。我们认为对工作记忆很重要的所有现象，突发的脑电图棘波和伽玛波都在做它们应该做的事情。当动物在执行工作记忆任务时，这一切都变得更加集中，而这自然减少了变异性。它显示了工作记忆的这些新节奏元素是如何与你的大脑将其活动集中在手头的任务上完全兼容的。"直接观察在这项研究中，伦德奎斯特和研究小组在六只动物玩三种不同的工作记忆游戏时，测量了数百个神经元中的伽马突发和个别神经尖峰。他们还利用一种被称为"法诺系数"的计算方法，分析了这种活动在不同试验中的变化程度。当动物们完成每项任务时，伽马突发和尖峰率显示出与基线期的明显差异，这与它们被任务的要求所调节是一致的。例如，在一项任务中，当每个需要记忆的项目出现时，它们会暂时达到峰值，然后在动物的记忆被测试时再次达到峰值。虽然活动明显受到任务的调节，但试验与试验之间的变化性也是如此。在每项任务中，他们发现变异性在任务开始前是最高的--这是一个"基线"条件，在这个条件下，动物们可以思考他们想要的任何东西。但是一旦动物不得不再次专注于任务，它们的伽马突发和神经电荷就会变得与上次或下次做任务时的情况更加相似。此外，变异性的减少也与任务的关键时刻（例如，提出要记住的东西）紧密相连。Lundqvist说："我们的发现表明，一直存在着由各种认知线索决定的群体爆发事件。当我们专注于一项特定的任务时，与其他认知线索相关的群体事件就会安静下来。因此，单体神经元的刺入变得更多地由该特定任务决定。"变异性的减少不仅在时间上如此，在空间上也是如此。前额叶皮层中的伽马波突发和尖峰代表任务信息的区域比不代表任务信息的区域显示出更大的变异性下降。模拟表明因果关系虽然直接测量显示变异性的减少与专注思考的任务要求相称，但研究小组还调查了尖峰变异性的减少是否是伽马爆发变异性减少的结果。利用他们对伽马突发及其变异性的测量，他们通过计算来模拟尖峰的变化（例如尖峰的速率），以观察伽马突发变化的减少是否必然导致尖峰变化的减少。"我们使用了一个简单的模型，根据当前是否有正在进行的伽马波暴发事件，我们给神经元提供了两种不同的发射率，"Lundqvist说。"然后，简单地根据记录的伽玛波暴发事件的时间，我们制作了数千条尖峰"列车"。这些人工尖峰"列车"的变异性变化与最初记录的那些非常相似，这表明在很大程度上推动了这种变异性的减少。"科学家们说，总的来说，他们发现变异性随着工作记忆任务的要求而减少，而这是由伽马节律的爆发时间和位置引导的。作者写道："我们发现，在工作记忆任务期间，与任务相关的突发尖峰和伽马功率的调制导致了神经活动的变异性的跨试验减少。此外，我们发现，伽马爆发变异性的减少与尖峰变异性的减少之间有直接关系。它们在时间和空间上都是共同发生的"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332653.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332653.htm

电击大脑真能提升记忆力，网友看完在线求电

电击大脑真能提升记忆力，网友看完在线求电看过闪电侠的人都知道，巴里·艾伦因为被闪电击中，获得了超级闪电的能力，化身“世界上最快的人”。现实生活中，虽然“被雷劈”获得超能力不太现实，但用比闪电小得多的电流对人脑进行刺激，已经被证实对记忆力的提升有显著作用。有网友看完就表示：现在就想求电……目前，相关论文已被刊登在Nature的子刊NatureNeuroscience上，研究团队来自波士顿大学。提升记忆力的神奇方法在了解实验过程前，让我们首先认识一下该实验的核心技术——经颅交流电刺激。它是一种新兴神经调节技术，能通过头皮表面的电极将波状电流施加到大脑的特定区域。进入大脑内部的电流可以模仿或改变脑电波活动，以促使其分泌释放能够调节个体情绪与认知的各种神经介质，并有望改变大脑的神经网络。研究团队正是使用这一方法，分别对有固定容量的工作记忆（workingmemory）和可持续维持的长期记忆（Long-TermMemory）进行了分析。具体到实验方法，研究者选取了150名65至88岁的老年人，将他们随机分为20人的小组，并分别将60Hz的高频伽马波和4Hz的低频θ波交替作用于人脑中掌管记忆的两个关键部位——前额叶皮层（DLPFC）和下顶叶(IPL)。之所以选择这两个位置，是因为前额叶皮层和下顶叶对应的正是长期记忆和工作记忆两个功能区。在第一部分的实验中，所有参与者被要求进行一个记忆任务，即回忆实验者大声朗读的20个单词。为了进行对照，实验共分为3组进行：第一组中的20人，前额叶皮层会接受60Hz的伽马波。第二组的20人则接受了对下顶叶的4Hz的θ波。第三组的20人作为对照组接受了虚假实验处理。整个电流刺激过程每天进行20分钟，参与者们被要求在刺激结束后立即回忆尽可能多的单词。实验结果显示，在接受伽马波的20人中，有17人回忆单词的能力有所提高；接受θ波的20名参与者中，有18名能清晰地回忆起最后听到的单词。可以明显地看出，参与者们的工作记忆和相对较长的长期记忆都得到了显著改善。为了进一步验证这个结论，研究人员又翻转了接受伽马波和θ波刺激的大脑区域，进行了第二次实验。并且在此之后重复了第一次实验的过程。除此之外，在三轮实验完成后的一个月，又对参与者们再次进行了一次单词回忆测试，以证实记忆改善是否仍然持续。综合上述所有实验的结果显示：低频θ波在一个月内改善了短期的工作记忆，而高频的伽马波则提升了长期记忆。该论文的通讯作者RobertM.G.Reinhart对此表示：结果说明，我们可以根据电流刺激的位置和频率，分别改善短期记忆或长期记忆。这也意味着未来研究人员可以根据个人的需要调整治疗方法。结果说明，我们可以根据电流刺激的位置和频率，分别改善短期记忆或长期记忆。这也意味着未来研究人员可以根据个人的需要调整治疗方法。作者还指出，这一研究方向未来将有望应用于治疗精神分裂症、阿尔茨海默病和强迫症等疾病。纽约城市学院的神经工程师MaromBikson也对研究的未来方向表示...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308193.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1308193.htm

研究发现脑电刺激能改善老年人的记忆力

研究发现脑电刺激能改善老年人的记忆力根据一项新研究，对大脑进行20分钟的脑电刺激可以提高老年人的记忆力，效果可持续至少一个月。在美国，约有8%的人随着年龄的增长被诊断出患有阿尔茨海默病或痴呆症--严重损害了他们的记忆力--而更大的老年人群体有某种程度的与年龄有关的记忆丧失。这项新研究只是对潜在解决方案的初步了解。但是，随着世界人口的迅速老龄化，像这样简单、快速的治疗方法可能会变得更加重要--特别是如果未来的研究表明，它可以帮助解决更严重的认知状况。周一发表在《自然-神经科学》上的这项研究所做的大脑刺激来自于一个类似泳帽的装置，上面镶有电极，将电流输送到大脑的特定区域。研究小组对两个主要区域感兴趣：一个是与工作记忆（暂时保存信息并与短期记忆重叠）有关的区域，另一个是与长期记忆有关的区域。研究小组将60名年龄在65至88岁之间的参与者分为三组：一组佩戴设备，但没有得到任何电刺激；第二组在与工作记忆相关的区域接受刺激；第三组在与长期记忆相关的区域接受刺激。连续四天，参与者在接受治疗（或假治疗）的同时执行一项记忆任务，即阅读一份20个单词的清单并要求他们回忆这些单词。研究人员观察了他们记住列表开头（长期记忆）和列表结尾（工作记忆）的单词的频率。研究发现，工作记忆和长期记忆在这四天里都有所改善。研究作者、波士顿大学心理和脑科学系教授RobertReinhart在一次新闻发布会上说：“我们看到记忆的改善随着时间的推移而不断积累。而且参与者在一个月后仍然有记忆力的提高。”与针对大脑化学成分的药物和药品不同，这种类型的方法针对的是大脑的电系统。研究作者、波士顿大学认知神经科学研究员ShreyGrover在发布会上说，电刺激可能有助于改善大脑的生长和变化，而这些区域对记忆很重要。他说：“我们的大脑是可塑的，它们可以随着我们的学习而被改变。”Reinhart说，在为期四天的研究中，记忆力提高较快的人在一个月后对他们的记忆有更大的提升。而跳跃幅度最大的人是那些在研究开始前认知能力最差的人。现在，该研究中使用的设备只是一个实验工具。但它是安全的，除了一些瘙痒和刺痛之外，几乎没有其他副作用--所以如果研究继续显示它对记忆力等方面有用，可以想象它可以在医生的办公室提供给病人。这项研究中的人没有像阿尔茨海默病那样的特定疾病，但研究小组计划继续在患有这种疾病的人身上测试这种类型的治疗。他们还在研究其他类型的影响认知功能的疾病，如精神分裂症或强迫症。Reinhart说，大脑刺激的潜在应用有几十种。Reinhart说：“这是一种不同的方法，可以隔离和增强大脑中服务于某些功能的部分--比如我们如何感知、关注、记忆、学习，以及对来自我们环境的信息做出反应。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307503.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307503.htm

研究发现记忆障碍饱和脂肪会阻碍老化大脑的记忆形成

研究发现记忆障碍饱和脂肪会阻碍老化大脑的记忆形成同一实验室在早些时候对衰老大鼠的研究中发现，高加工成分饮食会导致大脑产生强烈的炎症反应，并伴有记忆力衰退的行为表现，而补充DHA则可以防止这些问题。俄亥俄州立大学行为医学研究所研究员、医学院精神病学和行为健康与神经科学副教授、资深作者露丝-巴里恩托斯（RuthBarrientos）说："这篇论文最酷的地方在于，我们第一次真正开始按细胞类型来区分这些东西。我们实验室和其他实验室经常研究海马体的整体组织，观察大脑对高脂肪饮食的记忆反应。但我们一直很好奇哪些细胞类型会或多或少地受到这些饱和脂肪酸的影响，这是我们首次尝试确定这一点"。这项研究最近发表在《细胞神经科学前沿》（FrontiersinCellularNeuroscience）杂志上。在这项工作中，研究人员重点研究了小胶质细胞（大脑中促进炎症的细胞）和海马神经元（对学习和记忆非常重要）。他们使用了永生化细胞--取自动物组织的细胞拷贝，这些细胞经过改造，可以不断分裂，只对实验室刺激做出反应，这意味着它们的行为可能与同类型原代细胞的行为并不完全一致。研究人员让这些模型小胶质细胞和神经元接触棕榈酸（猪油、起酥油、肉类和乳制品等高脂食品中含量最高的饱和脂肪酸），以观察棕榈酸如何影响细胞内的基因激活以及线粒体的功能（线粒体是细胞内的结构，具有产生能量的主要代谢作用）。结果表明，棕榈酸会促使基因表达发生变化，这与小胶质细胞和神经元中炎症的增加有关，但小胶质细胞中受影响的炎症基因范围更广。用一定剂量的DHA（鱼类和其他海产品中的两种欧米加-3脂肪酸之一，也可以用补充剂形式获得）预处理这些细胞，对两种细胞类型的炎症增加都有很强的保护作用。这项研究的第一作者、巴里恩托斯实验室的研究科学家迈克尔-巴特勒（MichaelButler）说："以前的研究表明，DHA对大脑有保护作用，而棕榈酸对脑细胞有害，但这是我们第一次研究DHA如何在这些小胶质细胞中直接抵御棕榈酸的影响。"然而，当涉及线粒体时，DHA并不能阻止暴露于棕榈酸后的功能丧失。在这种情况下，DHA的保护作用可能仅限于对与促炎反应有关的基因表达的影响，而不是饱和脂肪也会诱发的代谢缺陷。在另一组实验中，研究人员通过观察另一种叫做突触修剪的小胶质细胞功能，研究了高饱和脂肪饮食如何影响老年小鼠大脑中的信号传递。小胶质细胞监控神经元之间的信号传递，并啃掉多余的突触棘（轴突和树突之间的连接点），以保持理想的通信水平。小胶质细胞暴露在含有突触前和突触后材料的小鼠脑组织中，这些材料来自喂食高脂肪饮食或普通饲料三天的动物。小胶质细胞吃掉高脂饮食老年小鼠突触的速度比吃掉普通饮食小鼠突触的速度更快--这表明高脂饮食对这些突触产生了某种作用，使小胶质细胞有理由以更高的速度吃掉它们。巴特勒说："当我们谈论需要进行的修剪或细化时，这就像'金发姑娘'（Goldilocks）：它需要达到最佳状态--不能太多，也不能太少，如果这些小胶质细胞过早地吃掉太多东西，就会超过这些棘刺重新生长和建立新连接的能力，因此记忆就无法巩固或稳定。"从这里开始，研究人员计划扩展与突触修剪和线粒体功能有关的发现，并观察棕榈酸和DHA在幼年和老年动物的初级脑细胞中的作用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387349.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1387349.htm

中大研究指长者更密集练习书法　对协调大脑神经网络有正面影响

中大研究指长者更密集练习书法对协调大脑神经网络有正面影响中大医学院研究发现，年长人士增加参与认知活动，对协调大脑神经网络有正面影响，作为日常预防认知障碍症的健康措施。中大医学院研究团队于2020年1月至2022年底，进行随机对照研究，招募112名55至75岁、非安老院居住、具有主观认知功能衰退的年长人士参与，他们均长期练习中国书法，每周至少练习一小时，当中部分人在研究期间需要将书法练习的时间加倍，为期6个月，而其余则维持日常的练习习惯。研究团队之后分别为他们进行脑部磁力共振扫描，发现维持日常练习习惯的参加者，大脑预设模式网络(DMN)功能性连结减弱，至于增加练习书法时间的研究参与者，较少有DMN功能性连结减弱，甚至有所增强。阿兹海默症等认知障碍症已知与DMN缺陷有关联。负责研究的学者表示，书法涉及视觉空间协调、注意力和非语言记忆，增加书法练习可以加强大脑的DMN功能性连结，学者鼓励尚未患有认知障碍症的长者更密集进行类似的常规认知活动，有助促进脑部健康。2024-05-2310:54:59