想象一下，您坐在客廳看書(shū)的沙發(fā)上。您幾乎每晚都會(huì)這樣做。但是，突然之間，當(dāng)您抬頭時(shí)，您會(huì)發(fā)現(xiàn)這次有所不同。您最喜歡的掛在墻上的照片稍微傾斜了一下。在一項(xiàng)涉及癲癇患者的研究中，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一組高頻腦電波如何幫助我們發(fā)現(xiàn)過(guò)去與現(xiàn)在之間的這些差異。

美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院神經(jīng)疾病和中風(fēng)國(guó)家研究所(NINDS)的首席研究員卡里姆·扎格洛爾(Kareem Zaghloul)博士說(shuō)：“我們的結(jié)果表明，我們存儲(chǔ)在內(nèi)存中的每一次經(jīng)驗(yàn)都可以用來(lái)設(shè)定我們對(duì)未來(lái)的期望和預(yù)測(cè)。以及發(fā)表在“自然通訊”上的研究的高級(jí)作者。“這項(xiàng)研究表明了大腦如何利用某些神經(jīng)活動(dòng)模式將我們的期望與現(xiàn)在的期望進(jìn)行比較。最終，我們希望這些結(jié)果將有助于我們更好地理解大腦在健康和疾病條件下如何描繪現(xiàn)實(shí)。”

該研究由醫(yī)學(xué)博士Rafi Haque領(lǐng)導(dǎo)。亞特蘭大埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院的學(xué)生，正在完成與Zaghloul博士的論文工作。他的主要研究目標(biāo)是檢驗(yàn)是否可以將稱為預(yù)測(cè)編碼的理論應(yīng)用于我們的大腦如何記憶過(guò)去的經(jīng)歷，即情節(jié)記憶。

Haque博士說(shuō)：“預(yù)測(cè)編碼基本上表明大腦優(yōu)化了神經(jīng)活動(dòng)以處理信息。換句話說(shuō)，該理論預(yù)測(cè)，大腦使用更多的神經(jīng)活動(dòng)來(lái)處理新信息要比處理我們熟悉的事物多。”“多年的研究表明，隨著時(shí)間的流逝，這是我們學(xué)習(xí)如何期待常見(jiàn)的景象(例如綠草)的外觀或日常噪音(例如某些鳥(niǎo)鳴)的聲音的方式。我們想知道大腦是否使用了類似的過(guò)程管理我們的經(jīng)驗(yàn)。”

為了檢驗(yàn)這一想法，該團(tuán)隊(duì)與14名耐藥性癲癇患者進(jìn)行了合作，他們的大腦已通過(guò)電極網(wǎng)格手術(shù)植入，作為NIH臨床中心試驗(yàn)的一部分，該試驗(yàn)旨在診斷和治療癲癇發(fā)作。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始于顯示患者并要求記住計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的一系列四個(gè)自然場(chǎng)景。例如，其中一個(gè)場(chǎng)景是一輛棕色自行車(chē)直立在綠色灌木叢前的支架上。幾秒鐘后，向他們顯示了一組新的圖像，并詢問(wèn)他們是否識(shí)別了場(chǎng)景或注意到了一些不同的東西。一些圖像與以前相同，而其他圖像則通過(guò)在場(chǎng)景中添加或刪除某些東西(例如紅鳥(niǎo))進(jìn)行了輕微修改。

平均而言，患者成功識(shí)別了88%的重復(fù)場(chǎng)景，68%的場(chǎng)景丟失了某些場(chǎng)景以及65%的場(chǎng)景添加了某些場(chǎng)景。在每種情況下，他們花了大約兩個(gè)半秒的時(shí)間才注意到。