人的大腦始終在工作。處理來自不同時間線的數據 有些信號需要立即響應環境的變化。而其他信號在我們解釋含義、上下文或意圖時表達得更慢。
羅格斯健康學院的一項新研究發表在 自然交流探索大腦如何將這些快速和慢速信號結合在一起。該研究的重點是白質連接網絡如何幫助大腦不同部分發揮功能。大腦的功能可以溝通 支持思維、決策和行為
大腦區域根據不同的內部時鐘運作。
大腦處理信息的方式或速度並不相同。每個地區都有特定的時間範圍。這些被稱為內在神經時間尺度，簡稱 INT。這些時間尺度反映了一個區域在轉向下一個信號之前存儲信息的時間。
“為了通過行動影響環境。我們的大腦必須整合在不同時間尺度處理的信息，”羅格斯健康學院精神病學助理教授、該研究的資深作者林登帕克斯說。 “大腦通過利用白質連接來跨區域共享信息來實現這一目標。這種整合對於人類行為至關重要。”
創建了近 1000 人的大腦連接圖。
為了了解這種整合是如何運作的，Parkes 和他的同事檢查了 960 人的大腦成像數據。他們利用這些數據創建了每個人大腦連接的詳細圖譜，稱為連接組。然後，該團隊使用了一個數學模型來描述複雜系統如何隨著時間的推移而演變。跟踪數據如何在這些網絡中移動
羅格斯大學大腦健康研究所和高級人腦成像研究中心的核心成員帕克斯說：“我們的工作通過直接從 INT 區域的連接建立模型來研究人類這一過程的機制。” “這在大腦區域如何處理本地信息以及如何在整個大腦中共享處理以創造行為之間建立了直接聯繫。”
為什麼時間差異對於感知很重要？
研究人員發現，大腦皮層神經週期的組織方式對於大腦如何在與行為相關的大規模活動模式之間有效地轉換起著關鍵作用。這個截止日期組織對於每個人來說都是不一樣的。
“我們發現大腦以不同速度處理信息的方式存在差異。這有助於解釋為什麼人們有不同的認知能力，”帕克斯說。
研究還表明，這些時間模式與腦組織的遺傳、分子和細胞特徵有關。它將這一發現與基本的生物過程聯繫起來。在老鼠的大腦中也發現了類似的連接。這表明這些機制在物種之間是共享的。
“我們的工作強調了大腦白質連接性和局部計算特性之間的基本聯繫，”帕克斯說。更擅長處理快速和慢速數據 他們通常表現出更高的認知能力。 ”
對心理健康研究的影響
根據這些結果，研究小組正在使用相同的方法來治療精神分裂症、雙相情感障礙和抑鬱症等精神疾病。目標是了解大腦連接的變化如何隨著時間的推移破壞信息處理方式。
該研究是與羅格斯大學腦健康研究所和高級人腦成像研究中心的精神病學副教授、核心成員阿夫拉姆·霍姆斯（Avram Holmes）合作進行的。以及來自康奈爾大學的博士後研究員 Ahmad Beyh 和 Amber Howell 以及 Jason Z. Kim。
