Aivotoiminnan rakennustelineet (BETATEST)

Aivot tekevät jatkuvasti päätöksiä havaintosyötteen ja sisäisten signaalien perusteella, punnitsevat ja käsittelevät tietoa nopeasti, mikä johtaa tavoitteelliseen käyttäytymiseen. Yksi keskeinen näkökohta, joka on ratkaiseva kaikissa näissä prosesseissa, on kommunikaatio tiedon siirtäminen yhdestä aivoverkosta toiseen. Olemme kuitenkin vasta alkamassa ymmärtää, kuinka aivot saavuttavat tämän. Tässä tutkijat ehdottavat tarkalleen tämän kysymyksen tutkimista. Tämän projektin päätavoitteena on selvittää, kuinka aivot muodostavat toiminnallisen hermoarkkitehtuurin, joka liittyy työmuistiin ja päätöksentekoon. Tutkijat väittävät, että aivojen värähtelyt beeta-taajuuskaistalla 1530 Hz näyttelevät ratkaisevaa roolia joustavien hermoryhmien muodostamisessa. Tutkijat ehdottavat uutta teoreettista viitekehystä, joka kuvaa, kuinka beetarytmi muodostaa joustavasti ohimeneviä verkkoja, jotka yhdistävät hermosoluja, jotka ovat olennaisia ​​nykyisten tehtävävaatimusten kannalta, erityisesti endogeenisen tiedonkäsittelyn, kuten työmuistin, päätöksenteon, kannalta. Tässä näkemyksessä beeta tarjoaa rakennustelineen tiedonsiirrolle, tiedon reitittämiselle aivojen läpi yhdistämällä tilapäisesti asiaankuuluvat solmut siten, että tietojen vaihtoa voi tapahtua. Tutkijat ehdottavat, että beetarytmi aktivoi lyhyesti hermokokonaisuuden, jolloin se lähettää viestin, joka on koodattu väestön piikkiaktiivisuuteen, jotta se voidaan vastaanottaa tehokkaasti ja tehokkaasti. Tämän viitekehyksen testaamiseksi tavoitteena on (1) tutkia beetavärähtelyjen roolia dynaamisessa hermoryhmän muodostumisessa ja sen suhdetta käyttäytymiseen, (2) tunnistaa taustalla oleva beeta-välitteisen ryhmän muodostumisen piiritason fysiologia ja ( 3) määrittää beeta-välitteisen ryhmämuodostuksen yleisyys ja tunnistaa ei-invasiiviset biomarkkerit. Tutkijat käyttävät yhdistelmää EEG-tallenteita terveillä ihmisillä sekä kallonsisäistä elektrofysiologiaa ja optogeneettistä neuromodulaatiota hereillä käyttäytyvillä jyrsijöillä. Sekä ihmiset että eläimet suorittavat spatiaalisen työmuistin paradigman, mikä mahdollistaa kriittisesti vertikaalisen integroinnin tallennustasoilla. Lisäksi koehenkilöt suorittavat työmuistitehtäviä erilaisissa aistinvaraisissa modaliteeteissa ja korkeammilla abstraktiotasoilla varmistaakseen tulosten yleistettävyyden ja mahdollistaakseen tulevissa potilastutkimuksissa käytettävien biomarkkerien tunnistamisen. Tämä lähestymistapa on suunniteltu vastaamaan keskeisiin mekanistisiin kysymyksiin, kuinka paikalliset kokoonpanot muodostuvat ja miten niitä moduloidaan. Kriittisesti tutkijat määrittävät näiden mekanismien vaikutuksen käyttäytymiseen. Projekti tarjoaa perustavanlaatuisia näkemyksiä, jotka luovat pohjan lisätutkimuksille terveillä ihmisillä ja potilailla, joilla on heikentynyt beeta-toiminta ja kognitiiviset häiriöt, kuten Parkinsonin tauti ja skitsofrenia.