从研究人类单个神经元中获得的视觉洞察
在神经科学领域,探究活体大脑的活动及其与行为之间的关系是一项重大挑战。目前,研究人员采用了多种技术来探索这一关系,不过现有非侵入性技术存在一定局限性,而侵入性颅内记录则为研究带来了新的契机。接下来,我们将深入探讨相关研究成果。
1. 研究方法与局限性
研究大脑活动与行为关系的方法众多。非侵入性技术如对脑损伤患者的仔细观察、功能磁共振成像(fMRI)、脑电图(EEG)或近红外光谱(NIRS)等,能让研究人员在不侵入大脑的情况下推断大脑活动。然而,这些方法存在不足。例如,最常用的 fMRI 测量的是与神经活动间接相关的血氧依赖(BOLD)信号,其反映的是血液动力学变化而非神经元活动,且 BOLD 与神经活动的关系复杂,除初级视觉皮层(V1)外,人们对此了解甚少。EEG 信号虽能直接反映神经元活动(虽为平均值),但由于神经元源与头皮电极之间距离较大,信号被高度过滤。
在罕见的临床情况下,如治疗耐药性癫痫或帕金森病等,侵入性颅内记录成为必要的诊断或治疗步骤。这为研究人员提供了难得的机会,使他们能够像在动物模型中那样直接记录人类大脑内部的电生理信号。
目前,大多数利用人类单神经元记录的研究集中在内侧颞叶(MTL)区域,包括海马体、杏仁核、内嗅皮质和海马旁皮质。这是因为 MTL 是耐药性癫痫患者深度电极研究的常规目标。不过,此类针对人类受试者的侵入性研究存在局限性。研究对象患有脑部疾病,数据均来自癫痫患者,这就引发了研究结果能否推广到非癫痫受试者的疑问。尽管如此,这些研究结果在不同类型癫痫患者中具有高度可重复性,且许多记录是在与癫痫发作焦点或网络无关的健康组织中进行的,通过比较发作焦点内外记录的数据,可评估研究结果对癫痫的敏感性。此外
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