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Nature子刊：海马体涟漪时间结构的揭秘有利于进一步熟悉影象网络并有助于阿尔茨海默病和癫痫等影象缺陷疾病中的判别分类

宣布：2023-12-10    浏览：312 次

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基于神经元运动模式的重新激活关于学习和影象至关主要，但这些模式和相关的脑电波差别很大，很难分类，这些事务被称为涟漪（ripples），是海马体的特征，到现在为止，研究涟漪的最常见要领是使用频率剖析  。


2023年11月9日，西班牙国家研究委员会 (CSIC) 的Enrique R. Sebastian博士和Liset Menendez de la Prida 实验室主任及其团队在Nature Neuroscience（IF=25.0)上揭晓了题为“Topological analysis of sharp-wave ripple waveforms reveals input mechanisms behind feature variations”的文章，该研究使用数据科学工具提出了一种新的分类战略，研究清晰了海马涟漪的时间结构  。


情景影象代表了一小我私家的履历，例如，在特准时间和所在爆发的事情，并组成了他们的生涯故事  。“这种影象是在涟漪中形成和牢靠的，涟漪是短暂的高频脑电波，包括以前履历的影象痕迹  。在阿尔茨海默病和癫痫等疾病中，这些涟漪以及影象力都会受到影响，“研究职员诠释说  。生涯履历的影象痕迹体现为神经元运动的序列  。进入博物馆，沿着走廊走，最后进入一个房间看一幅画，这些序列在这些涟漪中被重新激活，然后与先前事务的其他痕迹融合，形成联系并编辑影象的基本方面  。

涟漪的拓扑剖析1

鉴于其振荡性子，恒久以来，人们一直使用表征振荡频率和规模的光谱工具来研究涟漪  。然而，这些要领无法识别其波形和相关神经元序列所反应的变异性  。在这个项目中，研究职员接纳了一种数据科学战略——拓扑数据剖析，使涟漪的时间样本能够投射到高维空间中  。在这个空间中，每个涟漪都成为一个点，当所有涟漪相加时，就会获得一个事务云（event cloud）  。

涟漪的拓扑剖析2
具有相似频率的事务会被投射到相互距离相近的位置，而具有差别特征的事务则占有了相距遥远的位置，这使得机制能够更准确地解码，并展望由海马体差别区域爆发的涟漪  。

SWR特征漫衍的输入机制
这些区域可能会触发差别影象内容的痕迹，例如那些具有更多社交内容（谁在博物馆）或更多空间内容（博物馆就在我家旁边）的区域  。此项事情将有助于明确情景影象形成的机制  。这些相同的战略可以资助将陪同情景影象缺陷的心理涟漪与陪同情景影象缺陷（例如阿尔茨海默氏症和癫痫）的病理涟漪区脱离来  。

参考文献

Sebastian, E.R., Quintanilla, J.P., Sánchez-Aguilera, A. et al. Topological analysis of sharp-wave ripple waveforms reveals input mechanisms behind feature variations. Nat Neurosci 26, 2171–2181 (2023). https://doi.org/10.1038/s41593-023-01471-9IF: 25.0 Q1

资讯泉源

https://medicalxpress.com/news/2023-11-reveals-brain-memory.html#google_vignette


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编译：李鑫曌

校审：展琳琳


全文完

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