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科学家利用脑电图解码人类如何导航复杂序列

2022-07-28 12:42:58 来源: 用户: 

为了表演歌曲、舞蹈或编写计算机代码,人们需要调用其工艺的基本元素,然后以创造性的方式对其进行排序和重组。

俄勒冈大学的科学家已经掌握了大脑如何从少量基本元素中构建如此复杂的序列。

博士生Atsushi Kikumoto和心理学系教授Ulrich Mayr在11月14日在线发表在eLife上的一篇论文中详细介绍了他们在国家科学基金会支持下的工作。

在这项研究中,电活动和振荡模式通过脑电图(EEG)测量,来自88名研究参与者的头皮电极,他们都是大学生,同时他们执行复杂的序列模式。

“基本元素——任何类型的表演的字母表——需要在更大的块中以特定的顺序组合,而更大的块又需要以特定的顺序组合才能得到完整的序列,”迈尔说,他负责指导UO的认知动力学实验室。“这是许多人类创造力的核心。

他说:“例如,如果你在钢琴上弹奏一首曲子,你的大脑需要记录下你当前所处的是哪个更大的乐句、哪个小节。”“所以,你需要一个心理寻址系统。我们用脑电图方法发现了这个寻址系统。”

被试记忆的序列模式由三种不同的线角作为基本元素组成。当参与者随后试图重建连续线时,脑电图显示了菊本和迈尔使用机器学习技术解码的振荡模式。

原来脑电模式追踪的是序列中的确切位置——区块中的哪个区块,以及人们关注的线角。

迈尔说,基础研究的结果有助于理解为什么有些人在实施复杂的顺序计划时会遇到困难。

他说,在分级寻址系统中,并不是每个人都表现出了更抽象层次的强大脑电表达。只有工作记忆得分高的人——反映个人心理工作空间的能力——似乎对当前的组块有清晰的记录。

“如果没有大量的信息,他们会迷失在整个序列的心理环境中,”他说。

脑电图允许研究人员实时捕捉大脑中的电信号。Mayr和Kikumoto正试图用磁共振成像(MRI)补充这些发现,以准确的记录顺序解决该系统在大脑中的位置。

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