工作記憶是一種對信息進(jìn)行暫時(shí)加工和貯存的容量有限的記憶系統(tǒng)，作為知覺、長時(shí)記憶和動(dòng)作之間的接口，是思維過程的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)。海馬體則被認(rèn)為是執(zhí)行工作記憶認(rèn)知功能的重要腦區(qū)，人類電生理研究一致發(fā)現(xiàn)，海馬體單個(gè)神經(jīng)元在工作記憶加工中持續(xù)放電。然而，海馬體由不同的精細(xì)亞區(qū)組成，是一個(gè)復(fù)雜的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，各精細(xì)亞區(qū)如何參與并協(xié)同完成工作記憶認(rèn)知活動(dòng)仍然未知。

近日，中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心聯(lián)合瑞士蘇黎世大學(xué)醫(yī)院結(jié)合腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜和顱內(nèi)腦電信號高時(shí)空分辨率的特點(diǎn)，揭示了人類海馬體前后亞區(qū)執(zhí)行工作記憶的神經(jīng)振蕩特征及相互作用的動(dòng)力學(xué)過程，證明了海馬體前后亞區(qū)通過3-12Hz頻段的同步振蕩活動(dòng)以后海馬向前海馬的信息傳遞支持工作記憶加工。

研究者招募了14名在海馬體植入深部電極的難治性癲癇患者完成經(jīng)典的工作記憶認(rèn)知任務(wù)（這些患者因抗癲癇****無效，需要接受手術(shù)**。術(shù)前臨床醫(yī)生會(huì)在患者腦內(nèi)植入多根深部電極采集場電位信號以**評估致癇灶的位置）。 研究發(fā)現(xiàn)，在工作記憶維持期間海馬體前后亞區(qū)低頻神經(jīng)振蕩活動(dòng)顯著升高，說明海馬體前后亞區(qū)均參與了工作記憶認(rèn)知過程。在3-12Hz頻段，海馬體前后亞區(qū)之間相位同步活動(dòng)增加，并且后海馬驅(qū)動(dòng)前海馬完成神經(jīng)信息傳遞，后海馬在該頻段的相位與前海馬的高頻幅值存在顯著耦合的關(guān)系，而這些現(xiàn)象在錯(cuò)誤加工工作記憶時(shí)則消失。上述結(jié)果說明，海馬體前后亞區(qū)通過特定的神經(jīng)信息傳遞方向支持正確的工作記憶加工。

綜上，研究證明，人類海馬體前后亞區(qū)通過3-12Hz頻段的同步振蕩活動(dòng)以后海馬向前海馬的信息傳遞支持工作記憶加工，揭示了海馬體精細(xì)亞區(qū)在工作記憶認(rèn)知活動(dòng)中的神經(jīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)制。

包括阿爾茲海默癥在內(nèi)，許多神經(jīng)退行性**的核心認(rèn)知功能癥狀涉及工作記憶缺陷。因此，了解工作記憶潛在的神經(jīng)機(jī)制十分重要。該研究不僅為驗(yàn)證腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜海馬精細(xì)結(jié)構(gòu)加工工作記憶的神經(jīng)機(jī)制提供了科學(xué)依據(jù)，也有助于此類神經(jīng)**新型生物標(biāo)志物的開發(fā)，為今后特異性腦認(rèn)知檢測與神經(jīng)調(diào)控的研究提供了重要基礎(chǔ)。(生物谷Bioon.com）