脳の最先端の記録から神経細胞がどのように共鳴しているかが明らかになる(State-of-the-Art Brain Recordings Reveal How Neurons Resonate)

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2024-08-12 カリフォルニア大学サンディエゴ校(UCSD)

カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者たちは、脳が情報を処理する際に、異なる脳領域がどのように同期して情報を統合するかを解明しました。特に、読書中に脳のニューロンが同期して「コーリップル」を形成し、情報を一貫したものとして結びつけることが確認されました。これにより、意識の形成における脳の役割がより明確になり、神経・精神疾患の治療に新たな洞察を提供する可能性があります。この研究は、意識と脳機能の関係を理解する上で重要な発見とされています。

<関連情報>

大脳皮質の機能モジュールが高周波の同期振動によって結合される Binding of cortical functional modules by synchronous high-frequency oscillations

Jacob C. Garrett,Ilya A. Verzhbinsky,Erik Kaestner,Chad Carlson,Werner K. Doyle,Orrin Devinsky,Thomas Thesen & Eric Halgren
Nature Human Behaviour  Published:12 August 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41562-024-01952-2

脳の最先端の記録から神経細胞がどのように共鳴しているかが明らかになる(State-of-the-Art Brain Recordings Reveal How Neurons Resonate)

Abstract

Whether high-frequency phase-locked oscillations facilitate integration (‘binding’) of information across widespread cortical areas is controversial. Here we show with intracranial electroencephalography that cortico-cortical co-ripples (~100-ms-long ~90 Hz oscillations) increase during reading and semantic decisions, at the times and co-locations when and where binding should occur. Fusiform wordform areas co-ripple with virtually all language areas, maximally from 200 to 400 ms post-word-onset. Semantically specified target words evoke strong co-rippling between wordform, semantic, executive and response areas from 400 to 800 ms, with increased co-rippling between semantic, executive and response areas prior to correct responses. Co-ripples were phase-locked at zero lag over long distances (>12 cm), especially when many areas were co-rippling. General co-activation, indexed by non-oscillatory high gamma, was mainly confined to early latencies in fusiform and earlier visual areas, preceding co-ripples. These findings suggest that widespread synchronous co-ripples may assist the integration of multiple cortical areas for sustained periods during cognition.

医療・健康
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