无论我们是独自在家还是在鸡尾酒会上,我们大脑中的电信号总是忙碌地传递。当用电极检查时,这些信号呈现为振荡模式——脑节律,它会根据我们正在做的事情和思考而变化。研究人员最近发现了一种新的节律,它出现在社交互动过程中,让我们得以一窥大脑内部以及大脑之间发生的协调。
神经科学家埃玛纽埃尔·托格诺利和J. A. 斯科特·凯尔索以及他们在佛罗里达大西洋大学的同事们首次同时记录了面对面坐着的两个人的脑节律(下图),当时他们每个人都在上下移动一根手指。当障碍物阻止志愿者看到彼此的动作时,没有发现新识别的节律phi的踪迹。然而,当科学家们移开视觉障碍物时,phi出现了,它起源于与镜像神经元相关的区域之一。Phi的复杂节律因志愿者是保持独立的手指摆动还是与另一个人同步而异。“Phi区分了一个人是做自己的事情还是与他人协调,”凯尔索说。
当大脑远处区域的神经元群体同步以产生认知活动(如信息处理、睡眠和记忆)时,就会出现脑节律。当数以万计同时参与同一过程的神经元吸收传入的电信号时,产生的电荷足够强,以至于头皮上的电极可以检测到它。
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一旦科学家确定了脑节律的功能,他们就可以预测它在各种情况下的行为方式,包括当大脑生病或受损时。许多神经系统疾病患者能够通过生物反馈训练来监测和调整自己的节律,这有时可以减轻使人衰弱的症状。Phi的发现可能有助于诊断和治疗自闭症和精神分裂症,这些疾病的社交互动已被证明是困难的。