2012年11月23日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项来自MIT和波士顿大学研究者的研究揭示了，神经网络帮助机体形成想法以及机体想法可变性的分子机制，研究者鉴别出了一系列的神经元，其可以通过互相摆动来编码特异性的大脑行为。这项研究揭示了有意识地思考的本质或许是有节律发生的，相关研究成果刊登于11月21的国际杂志Neuron上。
在文章中，研究者在猴子大脑中发现了两组神经网络，这些猴子受过训练，可以对基于颜色或者方向的物体产生反应，这项任务需要认知的灵活性，也就是在两组不同的行为规则中可以有能力随意控制。
正如猴子可以在两组任务之间相互切换改变，研究者就测定了大脑额叶前皮质不同位置产生的大脑波，大脑计划和想法的形成常常发生在这些区域，这些大脑波可以通过神经元电活动性的有节律地波动而发生。当动物对方向性物体产生反应时，研究者就发现特定的神经元振动频率就会明显变高，产生β-波。
目前研究者试图研究揭示，随着大脑在不同规则/想法之间来回切换的时候，这些神经网络是如何协调自身的活性的，这项研究将帮助研究者解决大脑意识发生的神经基础，相关研究由美国国家科学基金和国立精神卫生研究所提供资助。（生物谷Bioon.com）
编译自：Rhythmic Brain Waves: Fluctuations in Electrical Activity May Allow Brain to Form Thoughts and Memories
doi:10.1016/j.neuron.2012.09.029
PMC:
PMID:
Synchronous Oscillatory Neural Ensembles for Rules in the Prefrontal Cortex
Timothy J. Buschman, Eric L. Denovellis, Cinira Diogo, Daniel Bullock, Earl K. Miller
Intelligent behavior requires acquiring and following rules. Rules define how our behavior should fit different situations. To understand its neural mechanisms, we simultaneously recorded from multiple electrodes in dorsolateral prefrontal cortex (PFC) while monkeys switched between two rules (respond to color versus orientation). We found evidence that oscillatory synchronization of local field potentials (LFPs) formed neural ensembles representing the rules: there were rule-specific increases in synchrony at beta (1940 Hz) frequencies between electrodes. In addition, individual PFC neurons synchronized to the LFP ensemble corresponding to the current rule (color versus orientation). Furthermore, the ensemble encoding the behaviorally dominant orientation rule showed increased alpha (616 Hz) synchrony when preparing to apply the alternative (weaker) color rule. This suggests that beta-frequency synchrony selects the relevant rule ensemble, while alpha-frequency synchrony deselects a stronger, but currently irrelevant, ensemble. Synchrony may act to dynamically shape task-relevant neural ensembles out of larger, overlapping circuits.
