#健闻登顶计划##脑科学# 耶鲁大学医学院的科学家解答百年难题—-脑振荡的产生！这里，脑振荡（Brain oscillations） 是指大脑内大量神经元同步放电形成的、具有节律性的电活动波动，就像大脑“工作时的电流节律”。而不是大脑被猛烈撞击时发生的脑震荡！

一个多世纪以来，科学家一直观察和研究大脑中神经元同步、协调活动产生的电波。而耶鲁大学的研究人员首次确定了其中一种名为“伽马γ活动”的电波起源，并将其与行为关联起来。

解决问题的关键是他们研究出一种更精准的测量γ波的方法，攻克了长期限制科学家理解此类电波在信息处理和行为触发中作用的重大难题。论文发表在国际科学权威期刊《自然》上。

该研究的第一作者Quentin Perrenoud在追踪动物执行任务时大脑信息流动过程中收集到的一组有趣数据。显示，γ波似乎能预测行为。这种假想最终得出的结论，颠覆了科学家们对这类电波在大脑中产生机制的传统认知。

γ活动源于丘脑与大脑皮层的相互作用：过去人们认为脑震荡是连续的，类似声波，有着不间断的波峰和波谷；但近期更多研究发现，γ波并非完全连续，而是以小脉冲的形式出现。

关于伽马活动的起源，科学界一直存在两种观点。大量现有证据支持“伽马活动由大脑皮层产生”这一说法。

但也有部分研究指出，大脑皮层的这种活动是从大脑其他区域“继承”而来——例如丘脑，丘脑会向大脑皮层传递大量感觉和运动信息。

“我们观察，伽马γ活动源于丘脑与大脑皮层‘之间’的相互作用。当丘脑向大脑皮层传递输入信号时，信号在皮层中被放大，γ活动便动态产生了”。

阻断丘脑信号会影响行为！为证实这一点，研究人员首先训练小鼠完成一项视觉任务：当特定视觉刺激出现时，小鼠只有舔舐“饮水口”才能获得奖励。随后，研究人员阻断了丘脑向大脑皮层传递的信号，进而干扰了皮层中的伽马活动。

伽马活动被干扰后，小鼠在视觉任务中的表现大幅下降。于是研究人员采取了相反的操作：人工触发伽马活动。“我们先记录小鼠识别视觉刺激时的伽马活动，然后将这些活动信号回放给其他小鼠的大脑。结果发现，这会让小鼠误以为自己识别到了刺激信号”。

这些研究结果表明，大脑皮层中的伽马活动有助于视觉信息的整合，并参与由这种整合过程引发的行为反应。

这一发现意义重大，因为已有研究显示，神经发育障碍、精神分裂症、双相情感障碍患者以及神经退行性疾病患者的伽马活动均存在异常。目前，耶鲁大学的科学家正研究大脑皮层中的伽马活动是否能作为阿尔茨海默症等疾病的早期生物标志物。

丘脑和大脑皮层中的关键信号分子——乙酰胆碱和去甲肾上腺素，与认知功能密切相关，且会在神经退行性疾病中流失。已知这些神经调节信号会调控脑活动模式。

“这有望为阿尔茨海默病找到一种可解读、且在人类身上易于检测的早期生物标志物”！