Stillads af hjerneoperationer (BETATEST)

Hjernen træffer konstant beslutninger baseret på perceptuelle input såvel som interne signaler, vejer og behandler hurtigt information, hvilket fører til målrettet adfærd. Et nøgleaspekt, der er afgørende for alle disse processer, er kommunikation, overførsel af information fra et hjernenetværk til det næste. Vi er dog først begyndt at forstå, hvordan hjernen opnår dette. Her foreslår efterforskerne at studere netop dette spørgsmål. Det overordnede mål med dette projekt er at belyse, hvordan hjernen opretter den funktionelle neurale arkitektur, der er involveret i arbejdshukommelse og beslutningstagning. Efterforskerne hævder, at hjerneoscillationer i beta-frekvensbåndet 1530 Hz spiller en afgørende rolle i dannelsen af ​​fleksible neurale ensembler. Forskerne foreslår en ny teoretisk ramme, der afgrænser, hvordan beta-rytmen fleksibelt opretter transiente netværk, og forbinder neuronale kredsløb, der er relevante for aktuelle opgavekrav, især med hensyn til endogen informationsbehandling, f.eks. arbejdshukommelse, beslutningstagning. I denne visning giver beta stilladset til informationsoverførsel, dirigerer information gennem hjernen ved midlertidigt at forbinde relevante knudepunkter, således at udveksling af information kan finde sted. Forskerne foreslår, at beta-rytmen kortvarigt aktiverer et neuralt ensemble, hvilket gør det muligt for det at udsende sit budskab indkodet i befolkningsstigningsaktivitet, så det kan modtages effektivt og effektivt. For at teste denne ramme er målet her at (1) undersøge rollen af ​​beta-oscillationer i dynamisk neurale ensembledannelse og dens relation til adfærdsmæssige præstationer, (2) identificere den underliggende kredsløbsfysiologi for beta-medieret ensembledannelse, og ( 3) etablere generaliteten af ​​beta-medieret ensembledannelse og identificere ikke-invasive biomarkører. Forskerne vil bruge en kombination af EEG-optagelser hos raske mennesker og intrakraniel elektrofysiologi og optogenetisk neuromodulation hos vågne gnavere. Både menneskelige forsøgspersoner og dyr vil udføre et rumligt arbejdshukommelsesparadigme, der kritisk muliggør vertikal integration på tværs af optagelsesniveauer. Menneskelige forsøgspersoner vil desuden udføre arbejdshukommelsesopgaver i forskellige sensoriske modaliteter og på højere abstraktionsniveauer for at garantere generaliserbarhed af resultater og for at muliggøre identifikation af biomarkører, der skal bruges i fremtidige patientundersøgelser. Denne tilgang er designet til at besvare kernemekanistiske spørgsmål, hvordan dannes lokale ensembler, og hvordan moduleres disse. Kritisk vil efterforskerne bestemme effekten af ​​disse mekanismer på adfærd. Projektet vil give grundlæggende indsigter, der vil sætte scenen for yderligere detaljerede undersøgelser i raske mennesker og patienter med nedsat beta-funktion og kognitiv svækkelse, såsom i Parkinsons sygdom og skizofreni.