“脑电波”挑战了大脑活动的特定区域观点

传统上,我们对大脑活动的理解与大脑区域有关——当我们说话时,大脑的语言区是活跃的。由David Alexander和Cees van Leeuwen (KU Leuven - Leuven大学)领导的国际心理学家团队的新研究表明,这种观点可能过于僵化。当一个特定的任务开始时,整个大脑皮层,而不仅仅是负责某一特定功能的区域,都会被激活。此外,活动以一种模式发生:活动波从大脑的一侧滚到另一侧。

大脑可以在不同的尺度上进行研究,研究人员大卫·亚历山大解释说:“你有神经元,神经元之间的回路,布罗德曼区-它们对应着一个特定的功能,以及整个皮层。传统上,科学家在研究大脑活动时观察局部活动,例如布罗德曼区的活动。要做到这一点,你需要(脑电图)来测量大脑当一个实验对象执行一项任务时,然后你试图将其活动追溯到一个或多个大脑区域。”

脑电波一种大脑活动的电波,由它在头部外部产生的磁场测量。头部的左侧视图显示在图像的左侧,头部的右侧视图显示在图像的右侧。这种波大约需要100毫秒才能穿过整个大脑表面。行波起源于头部的左下方,并传播到头部的右前下方。视频中显示的大部分磁场是由大脑皮层表面附近的大脑活动产生的。底部显示的时间是相对于受试者在时间0时按下按钮的时间。色标显示波峰为热色,波谷为暗色。

在这项研究中,探索未知领域:“我们正在研究作为一个整体。大脑是一个永不停歇、永远活跃的系统。当我们感知某些事物时,信息并不会在我们大脑的特定部分结束。相反,它被添加到大脑现有的活动中。如果我们测量整个皮层的电化学活动,我们会发现波浪状的图案。这表明不是局部的,而是活动不断地从大脑的一个部分转移到另一个部分。布罗德曼地区的局部活动只有在对许多这样的波进行平均时才会出现。”

脑电波:通过大脑表面的电信号测量的大脑活动的电波在手术治疗前,电极被植入一名难治性癫痫患者的左半球。两个头部视图显示了从外表面(左视图)或内表面(右视图)查看的电极阵列。这种波大约需要125毫秒才能穿过所示的皮层区域。底部显示的时间是相对于受试者自愿手指运动的零毫秒。行波起源于大脑皮层的后部,向额叶区域传播。色标显示波峰为热色,波谷为暗色。

大脑皮层中的每一个活动波都是独一无二的。“当一个人重复同样的动作时,比如敲手指,大脑中的运动中心就会受到刺激。但在每一个单独的动作中,你仍然会得到一个不同的波穿过整个大脑皮层。也许这个人第一次比第二次更投入,或者他有别的想法,或者对这个行为有不同的意图。波的方向也很有意义。例如,我们已经很清楚,与成年人相比,儿童与定向运动相关的活动波是不同的——更明显地从后向前。通过进一步的研究,我们希望解开这些不同的波轨迹意味着什么。”


进一步探索

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更多信息:该研究的全文“行波和试验平均:大规模皮层信号中单次试验和平均大脑反应的性质”可在科学杂志ii/S1053811913000633 . www.sciencedirect.com/science/
期刊信息: 科学杂志

所提供的KU鲁汶
引用:“脑电波”挑战特定区域的大脑活动观点(2013年3月20日)检索于2021年5月14日从//www.pyrotek-europe.com/news/2013-03-brain-area-specific-view.html
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