기억은 뇌가 어떻게 구성되어 있는지를 보여주는 '지문'을 만듭니다.

기억은 뇌가 어떻게 구성되어 

있는지를 보여주는 

'지문'을 만듭니다.

요약 : 연구원들은 기억 회상에 기여하는 뇌 네트워크에서 정보 처리를위한 허브 역할을하는 여러 뇌 영역을 확인했습니다. 그들은 이러한 네트워크 내의 활성화 패턴이 개인적 수준의 리콜 세부 사항 및 상상력을 기반으로 개인 수준에서 어떻게 다른지 관찰했습니다.

출처 : 로체스터 대학교

인간 두뇌의 광범위한 구조와 조직은 보편적이지만, 새로운 연구는 사람들이 일반적인 시나리오를 재구성하는 방법 간의 차이를 뇌 활동에서 관찰하고 정량화 할 수있는 방법을 보여줍니다. 이러한 독특한 신경 학적 특징은 궁극적으로 알츠하이머 병과 같은 장애의 치료를 이해하고 연구하고 개선하는 데 사용될 수 있습니다.

Feng (Vankee) Lin, Ph.D., RN은“사람들이 비슷한 유형의 사건을 상상할 때 각자 다른 경험을 가지고 있기 때문에 다르게 행동합니다.”라고 말했습니다.“우리의 연구는 우리가 인간의 뇌와 관련된 복잡한 정보를 해독 할 수 있음을 보여줍니다. 일상 생활에 적용하고 각 개인의 기억 된 경험에 고유 한 신경 '지문'을 식별합니다.” Lin은 University of Rochester Del Monte 신경 과학 연구소의 부교수이며 Nature Communications 저널에 실린이 연구의 공동 저자입니다  .

이 연구에서 연구원들은 26 명의 참가자에게 운전, 결혼식 참석, 외식과 같은 일반적인 시나리오를 회상하도록 요청했습니다. 시나리오는 각 참가자가 다르게 재구성 할 수있을만큼 충분히 광범위했습니다. 예를 들어, 연구원이 자원 봉사자들에게 춤과 관련된 사건을 생생하게 기억하고 설명하도록 요청했을 때 한 사람은 딸이 댄스 리사이틀에 참여하는 것을 보았고 다른 사람은 Bar Mitzvah에서 춤을 추는 모습을 상상할 수 있습니다.

참가자의 구두 설명은 단어의 의미를 근사화하고 설명의 맥락을 숫자로 표현하는 계산 언어 모델에 매핑되었습니다. 또한 기억 된 경험이 소리, 색상, 움직임 및 다양한 감정과 얼마나 강하게 연관되어 있는지 등의 측면을 평가하도록 요청 받았습니다.

그런 다음 연구 지원자들은 기능적 MRI (fMRI)에 배치되고 연구자들이 활성화 된 뇌 영역을 측정하는 동안 경험을 재구성하도록 요청했습니다. fMRI 데이터와 대상의 구두 설명 및 등급을 사용하여 연구원은 해당 개인의 경험과 관련된 뇌 활동 패턴을 분리 할 수있었습니다. 예를 들어 참가자가 시나리오에서 빨간불을 통해 운전하는 것을 상상했다면, 움직임과 색상을 회상하는 것과 관련된 뇌 영역이 활성화 될 것입니다. 이 데이터를 사용하여 연구자들은 각 참가자의 뇌 기능 모델을 구축하여 본질적으로 신경 활동의 고유 한 신호를 생성했습니다.

연구원들은 사람, 사물, 장소, 감정 및 감각에 대한 정보를 회상하는 데 기여하는 뇌 네트워크를 통해 정보를 처리하는 허브 역할을하는 뇌의 여러 영역을 식별 할 수있었습니다. 팀은 또한 각 개인의 기억과 상상의 세부 사항에 따라 이러한 네트워크 내의 활성화 패턴이 개별 수준에서 어떻게 다른지 관찰 할 수있었습니다.

팀은 또한 각 개인의 기억과 상상의 세부 사항에 따라 이러한 네트워크 내의 활성화 패턴이 개별 수준에서 어떻게 다른지 관찰 할 수있었습니다. 이미지가 공개 도메인에 있습니다.

“인지 과학의 목표 중 하나는 인간의 뇌가 기억을 표현하고 조작하는 방법을 이해하는 것입니다.”라고 Del Monte 신경 과학 연구소의 Andrew Anderson 박사는이 연구의 공동 저자입니다. "이 연구는 fMRI가 각 개인의 고유 한 경험을 반영하는 복잡한 상상 된 사건의 신경 표현에서 의미있는 대인 관계 차이를 식별하기에 충분한 신호로 뇌 활동을 측정 할 수 있음을 보여줍니다."

저자들은 뇌가 어떻게 연결되어 있는지에 대한 이해를 넓히는 것 외에도, 그들이 확인한 주요 영역 중 많은 부분이 나이가 들어감에 따라 기능이 저하되는 경향이 있으며 알츠하이머와 같은 질병에서 발생하는 퇴화에 취약하다고 지적합니다. 이 발견은 치매, 정신 분열증, 우울증을 포함한 불규칙한 기억력 결핍과 관련된 장애를 진단하고 연구하는 새로운 방법으로 이어질 수 있으며, 치료법을 개인화하고 어떤 치료법이 더 효과적인지 예측할 수 있습니다.

추가 공동 저자로는 로체스터 대학교의 Kelsey McDermott, Brian Rooks, Kathi Heffner 및 David Dodell-Feder가 있습니다.

자금 : 이 연구는 국립 보건원의 중개 과학 발전을위한 국립 센터와 중개 과학 연구소 URMC 임상의 지원으로 자금을 지원 받았습니다.

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요약

일반적인 경험을 상상할 때 유도 된 뇌 활동에서 개인의 정체성을 해독

모든 사람은 일반적인 사건을 다르게 경험합니다. 이것은 사건이 재창조 될 때 개인 정체성의 신경 신호를 제공하는 개인 기억으로 이어진다. 우리는 이러한 서명이 뇌 활동에서 읽을 수 있다는 초기 증거를 제시합니다. 이를 위해 우리는 다른 이벤트의 신경 표현을 구별하기 위해 일반적인 그룹 수준의 계산 의미 모델을 배포했지만 이벤트 표현에서 대인 관계의 차이를 드러내지 않은 이전 작업을 넘어서 진행합니다. 우리는 26 명의 참가자가 20 가지 일반적인 시나리오 (예 : 춤, 쇼핑, 결혼식)를 경험하는 것을 생생하게 상상하면서 기능적 자기 공명 영상을 사용하여 뇌 활동을 스캔했습니다. 일반적으로 시나리오를 모델링하기 위해 모든 것에 적용되는 접근 방식을 채택하는 대신 우리는 상상 된 경험의 감각 / 운동 /인지 / 시공간적 및 정서적 특성에 대한 참가자의 언어 설명과 자기 평가로부터 개인 모델을 구성했습니다. 우리는 참가자의 신경 표현이 다른 사람들보다 자신의 모델에 의해 더 잘 예측된다는 것을 보여줍니다. 이것은 신경 영상과 개인화 된 모델이 상상 된 경험에서 개인의 차이를 정량화하는 방법을 보여줍니다.