大脑线路影响人们如何执行特定的任务

一个人的大脑是“有线”直接影响他们如何执行简单和复杂的任务,根据一项新的研究从赖斯大学的研究人员。

的大脑被组织成不同的子网,或“模块”,支持不同功能不同的任务,比如来说,记忆和表达情感。研究人员检测了大脑modularity-the程度高或低的模块与简单,another-impacts性能之一复杂的任务。

“你认为你的大脑会认为大学,”Simon Fischer-Baum说的心理学助理教授在水稻学院的社会科学和该研究的作者之一。“个人自己组织到人口相互关联的社区,如宿舍和运动队,不过个人在这些团体也与这些组织外的人。大脑是相同的:大脑区域被组织成社区之间的连接区域在社区和更少的连接区域以外的社区。但是人的大脑是不同的。有些人的大脑,更好的被描述为有严格的社会结构或更高modularity-while等人的大脑没有刚性的社会结构或低模块化。”

在整个研究过程中,模块化测量范围从0到1。零代表低modularity-brains每个地区的大脑也可能与其他地区沟通;一个代表高modularity-brains可分为社区成员的大脑区域只有相互通信。

在这项研究中,研究人员让52参与者(16人,36岁女性)18 - 26岁之间接受功能性磁共振成像(fMRI),这一过程措施大脑神经活动通过检测变化与血氧水平相关。每个参与者的神经活动功能磁共振成像研究的21分钟时在休息的时候。如果神经活动增加和减少两个区域同时在扫描的过程中,这是一个指标,这两个地区的联系。使用这些数据来测量大脑区域被连接到对方,研究者确定参与者的大脑在多大程度上可以被描述为在社区大脑区域只有相互交流。

研究人员随后参与者通过一系列行为任务,包括复杂的任务,测试他们的记忆力,同时做简单的算术和简单的任务,如指示箭头所指的方向当他们的注意力已经被吸引到箭头位置会出现。

研究人员发现,参与者与high-modularity大脑比个人更成功地执行简单任务low-modularity大脑。在实验中测量反应时间箭头,个人模块化高两倍执行成功(58秒的反应时间优势知道目标会出现)作为个体与低模块化(34毫秒优势)。

然而,参与者与low-modularity大脑有更大的成功比参与者与high-modularity大脑复杂的任务。例如,那些较低的模块化正确记忆中回忆起86%的项目任务高模块化,而个人正确回忆只有76%。

Fischer-Baum说,这种效应可以被认为是相对于工作记忆随着年龄的下降,这是一个标志的认知老化的影响。基于之前的研究,这种差异在记忆的高,low-modularity子组受过高等教育,健康的年轻成年人相当于区别记忆20岁和70岁。

兰迪·马丁、埃尔玛施耐德教授和引导教师在研究中,作者说,这项研究的主要优点之一是简单和复杂的任务之间的关系和高、低模块化预测是一个非常一般理论提出的生物学研究员迈克尔认为约翰·w·考克斯教授生化和基因工程和莱斯大学物理学和天文学教授。根据这一理论,high-modular系统一般应该表现得更好,花更少的时间来执行简单的任务,而low-modular系统一般应该表现得更好,需要更多时间来执行更复杂的任务。这项研究表明这种生物学的一般原则适用于认知神经科学。

Fischer-Baum和他的作者说,研究有着重要的意义,可以让人们了解大脑作为一个网络。

“有越来越集中在认知神经科学思维的认知功能随着新兴互联的大脑区域,而不是存在于一个大脑区域,“Fischer-Baum说。“虽然其他组织已经发现大脑网络的属性和性能之间的相关性在不同的任务,我们的研究首次表明,这些关系可以理解更多的基础理论模块化在生物系统。”

“大脑模块化介入了任务复杂性和性能”之间的关系将出现在即将出版的认知神经科学。

---

---