新研究用植入癫痫患者脑内的电极发现,神经电活动不只是来回的平面波,还有螺旋波和同心圆波,而波的形状随人正在做的任务而变。

从床上爬起来,走过昏暗的走廊,一边想着冰箱里有什么。几秒钟里,人已经认了路、调了记忆、算清了身体还剩多少力气。这靠的是电——大脑约一半的能量都花在维持神经元随时能放电的状态上。
神经元的集体放电像看台上的人浪,一浪推一浪。过去只能从头皮外面测,或者一次只看一根电极,看到的都是最简单的上下起伏。
风眼一直在,只是没人站在那儿
研究者把上百根电极放进癫痫患者脑内,一边记录一边让人做记忆任务。人在看屏幕记单词时,波以前后方向穿过大脑,像在编码和回忆之间来回切换。
换成在虚拟环境里记物体位置的复杂任务,波的样子就变了:有的是从一点向外扩散的同心圆,有的是顺时针或逆时针打转的螺旋,像飓风,也像冲水马桶。
螺旋波在空间任务里出现得更频繁。研究者认为它更适合处理复杂的记忆行为。这也解释了过去为什么只看到平面波——那可能只是风暴的外围,人没站在风眼边上。
一百万亿个连接,比不上一个会转的波
神经元之间改接线要几天甚至几个月,可人的行为几秒钟就换一套。波在跟行为同样的时间尺度上移动,正好补上这个空档。
有研究者把它比作墙头上摇摇欲坠的鸡蛋:波能改变突触处的电压,让神经元接下来更容易或更不容易放电。
不是所有人都买账。纽约大学的布扎基认为,波只是底下突触活动投出来的影子,真正干活的还是细胞之间的电流。争论还没结束,但证据在往「波有用」那边倒。
为什么值得读
如果这些波真在实时重组大脑,那它迟早会变成一张可读的图:从电极上看到的螺旋形状,也许就能反推出一个人此刻在记路还是在记词。脑机接口和癫痫手术都会先受益。
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