雖然人類大腦的一般結構和組織是普遍的,但日前發表在《自然·通訊》上的一項新研究表明,可通過大腦活動觀察並量化人們(men) 重新構想常見情景之間的差異,這些獨特的神經係統特征最終可用於(yu) 理解、研究甚至改善諸如阿爾茨海默症等疾病的治療。
當人們(men) 想象相似類型的事件時,每個(ge) 人都會(hui) 做不同的事情,因為(wei) 他們(men) 有不同的經曆。美國羅徹斯特大學德爾蒙特神經科學研究所的研究表明,可解碼與(yu) 人腦相關(guan) 的複雜信息並確定每個(ge) 人記憶中所特有的神經“指紋”。
研究人員讓26名受試者回憶起常見的情景,例如開車、參加婚禮或在餐廳吃飯。這些場景足夠廣泛,因此每個(ge) 參與(yu) 者都會(hui) 以不同的方式重新構想它們(men) 。參與(yu) 者的口頭描述被映射到計算語言模型,該模型近似於(yu) 單詞的含義(yi) 並創建描述上下文的數字表示。他們(men) 還被要求對記憶中的各個(ge) 方麵進行評分,例如與(yu) 聲音、色彩、運動和不同情感的關(guan) 聯程度。然後,將受試者置於(yu) 功能性磁共振成像設備(fMRI)中,並要求他們(men) 重新想象經曆,研究人員則觀測大腦的哪些區域被激活。
利用fMRI數據以及受試者的言語描述和評分等級,就能分離出與(yu) 該人的經曆相關(guan) 的大腦活動模式。例如,如果受試者想象場景中闖了紅燈,則與(yu) 回憶運動和顏色相關(guan) 的大腦區域被激活。研究人員利用這些數據建立了每個(ge) 受試者大腦的功能模型,從(cong) 本質上創建了他們(men) 神經活動的唯一特征。
研究人員能夠識別出大腦的多個(ge) 區域,這些區域是處理整個(ge) 大腦網絡信息的樞紐,這些信息有助於(yu) 回憶有關(guan) 人、物體(ti) 、位置、情感和感覺。他們(men) 還能夠觀察到這些網絡中的激活模式在各個(ge) 等級上有何不同,具體(ti) 取決(jue) 於(yu) 每個(ge) 人的回憶和想象力的細節。
研究人員表示,認知科學的目標之一是了解人腦是如何表示和操縱記憶的。這項研究表明,fMRI可通過足夠的信號來觀測大腦活動,從(cong) 而識別出反映每個(ge) 人獨特經曆的神經表征中有意義(yi) 的人際差異。
研究表明,隨著年齡的增長,確定的許多關(guan) 鍵區域趨向於(yu) 功能下降,並且很容易遭受因疾病而引起的退化,如像阿爾茨海默症。這些發現有望帶來診斷和研究記憶缺陷相關(guan) 疾病(如癡呆、精神分裂症和抑鬱症)的新方法,甚至采用個(ge) 性化治療並預測哪種療法會(hui) 更有效。
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