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人類記憶中特有神經(jīng)“指紋”解碼采用個性化治療并預(yù)測哪種療法會更有效

2020-12-14 16:29:29來源：科技日報

雖然人類大腦的一般結(jié)構(gòu)和組織是普遍的

，但日前發(fā)表在《自然·通訊》上的一項新研究表明

，可通過大腦活動觀察并量化人們重新構(gòu)想常見情景之...

雖然人類大腦的一般結(jié)構(gòu)和組織是普遍的，但日前發(fā)表在《自然·通訊》上的一項新研究表明

，可通過大腦活動觀察并量化人們重新構(gòu)想常見情景之間的差異

，這些獨特的神經(jīng)系統(tǒng)特征最終可用于理解

、研究甚至改善諸如阿爾茨海默癥等疾病的治療

。

當(dāng)人們想象相似類型的事件時，每個人都會做不同的事情

，因為他們有不同的經(jīng)歷

。美國羅徹斯特大學(xué)德爾蒙特神經(jīng)科學(xué)研究所的研究表明，可解碼與人腦相關(guān)的復(fù)雜信息并確定每個人記憶中所特有的神經(jīng)“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

，因此每個參與者都會以不同的方式重新構(gòu)想它們。參與者的口頭描述被映射到計算語言模型

，該模型近似于單詞的含義并創(chuàng)建描述上下文的數(shù)字表示

。他們還被要求對記憶中的各個方面進行評分，例如與聲音

、色彩

、運動和不同情感的關(guān)聯(lián)程度。然后

，將受試者置于功能性磁共振成像設(shè)備(fMRI)中

，并要求他們重新想象經(jīng)歷，研究人員則觀測大腦的哪些區(qū)域被激活

。

利用fMRI數(shù)據(jù)以及受試者的言語描述和評分等級

，就能分離出與該人的經(jīng)歷相關(guān)的大腦活動模式。例如

，如果受試者想象場景中闖了紅燈

，則與回憶運動和顏色相關(guān)的大腦區(qū)域被激活。研究人員利用這些數(shù)據(jù)建立了每個受試者大腦的功能模型

，從本質(zhì)上創(chuàng)建了他們神經(jīng)活動的唯一特征

。

研究人員能夠識別出大腦的多個區(qū)域，這些區(qū)域是處理整個大腦網(wǎng)絡(luò)信息的樞紐

，這些信息有助于回憶有關(guān)人

、物體、位置

、情感和感覺

。他們還能夠觀察到這些網(wǎng)絡(luò)中的激活模式在各個等級上有何不同，具體取決于每個人的回憶和想象力的細節(jié)

。

研究人員表示

，認(rèn)知科學(xué)的目標(biāo)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

，從而識別出反映每個人獨特經(jīng)歷的神經(jīng)表征中有意義的人際差異

。

研究表明，隨著年齡的增長

，確定的許多關(guān)鍵區(qū)域趨向于功能下降

，并且很容易遭受因疾病而引起的退化，如像阿爾茨海默癥

。這些發(fā)現(xiàn)有望帶來診斷和研究記憶缺陷相關(guān)疾病(如癡呆

、精神分裂癥和抑郁癥)的新方法，甚至采用個性化治療并預(yù)測哪種療法會更有效

。

(記者馮衛(wèi)東)

責(zé)任編輯：孫知兵

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