高頻振盪在大腦的“資訊包”中從一個小的神經元組傳遞到另一個神經元組。圖片：MostPhotos

科學家最近發現了一種透過使用人類大腦記錄將神經元網路連線起來的新型耦合機制。這種功能性耦合機制可以充當大腦區域之間的交流通道。

神經元振盪是人腦工作的重要組成部分。它們透過調整神經元組的步調和同步大腦區域來控制神經網路和大腦對資訊的處理之間的通訊。

已知頻率超過100赫茲的高頻振盪表明小神經元種群的活動。但是，到目前為止，它們僅被認為是區域性現象。

赫爾辛基大學和阿爾託大學神經科學中心與格拉斯哥大學和熱那亞大學合作進行的這項研究表明，超過100赫茲的高頻振盪在多個大腦區域同步。這一重要發現表明，高頻振盪可以在大腦區域之間實現嚴格定時的通訊。

神經元組之間的高頻振盪是同步的，跨物件的大腦結構類似，但發生在各個頻帶中。進行視覺任務導致同步負責任務執行的特定大腦區域中的高頻振盪。

這些觀察結果表明，高頻振盪從一個小的神經元組開始，在大腦的“資訊包”中傳遞。

在大腦區域之間同步的高頻振盪的發現是這種資訊包在比大腦中單個位置更寬的範圍內傳輸和接收的第一個證據。這一發現還有助於瞭解健康的大腦如何處理資訊以及大腦疾病中資訊的變化。

參考：

Arnulfo, G., Wang, S.H., Myrov, V. et al. Long-range phase synchronization of high-frequency oscillations in human cortex. Nat Commun 11, 5363 (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-18975-8