編輯推薦：
本文的封面圖片由 Gerthor Biomapping 團隊建立。
以下文章由《神經科學公報》的作者發表在英文版的《神經科學公報》上。
時間是人類理解世界的基本維度。 人腦如何構建時間序列，編碼和記憶一系列事件是心理學和神經科學中普遍關注的問題。 前額葉和海馬體是處理時間序列資訊的關鍵大腦區域。 前額葉受損的患者通常難以按時間順序組織一系列運動。 海馬體受損的患者和動物通常難以按時間順序記住一系列事件。 但關鍵的未解決的科學問題是前額葉和海馬體在連續的工作記憶中如何相互作用
《神經科學通報》2024年第2期封面文章發表，作者是中國科學院腦科學與智慧型技術卓越卓越研究中心葉錚課題組與上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院功能神經外科詹世坤該團隊的研究題為“Theta oscillations support prefrontal-hippocampal interaction in sequential working memory”**。 該研究表明，人腦的背外側前額葉和海馬體通過θ振盪支援時間序列資訊的處理。
使用立體定向腦電圖（SEEG）結合磁共振成像，研究人員收集了來自43個背外側前額葉部位和56個海馬位點的區域性場電位資料，同時20名癲癇患者進行了連續的工作記憶任務（圖1A）。
在連續的工作記憶任務中，受試者按順時針順序記住四條線的方向（圖1b）。 在順序條件下，四條線是按順時針順序呈現的，受試者只需要記住線條的呈現順序的方向。 在隨機條件下，四條線以隨機順序排列，受試者需要按順時針順序重新排列線條，並記住它們面向的方向。 研究人員發現，與順序條件相比，受試者需要更長的時間來思考線的方向，並且在隨機條件下對線的方向記憶不太準確（圖1c）。
圖1a海馬體和背外側前額葉 （DLPFC） 中的電極位置。 b順序工作記憶任務。 c更長的思考時間和更大的回憶錯誤。
研究人員隨後分析了區域性場勢資料，發現背外側前額葉和海馬θ振盪的一系列變化。 首先，在編碼序列資訊時，海馬θ振盪的能量（3-10 Hz）短暫增強。 背外側前額葉θ振盪的能量繼續增加，同時編碼和維持序列資訊（圖2A）。 其次，背外側前額葉θ振盪和海馬θ振盪的相位一致性在編碼和維持序列資訊的同時繼續增加（圖2B）。 更重要的是，在θ振盪中，從背外側前額葉到海馬的資訊流明顯大於從海馬到背外側前額葉的資訊流。 從背外側前額葉到海馬體的資訊流繼續增強，同時編碼和維持序列資訊（圖2C）。 背外側前額葉 Theta 振盪和海馬 Theta 振盪的相位一致性越強，從背外側前額葉到海馬的資訊流就越大，受試者對線方向的記憶就越準確（圖 2D）。
圖2a增強海馬體和背外側前額葉θ振盪的能量。 b增加背外側前額葉和海馬θ振盪的相位一致性。 c海馬體的背外側前額葉增強。 dTheta振盪的相位一致性越強，記憶越準確。
綜上所述，這項研究首次揭示了人腦的前額葉-海馬環通過Theta振盪支援時間序列資訊的處理，證實了前額葉-海馬環在時間認知中起著關鍵作用除了傳統的海馬和空間認知研究外，它還提出了新的研究方向。
複製原文鏈結，檢視文章的線上版本
su m, hu k, liu w, wu y, wang t, cao c, et al. theta oscillations support prefrontal-hippocampal interactions in sequential working memory. neurosci bull 2024, 40:147–156.
end
上海格索生物科技致力於提供從研究到臨床的專業視覺化解決方案，服務於：高校、科研院所、醫院和企業的客戶。
我們的服務：科研繪圖、SCI繪圖、訊號通路圖、圖案圖、學術海報、資料版面、醫學插畫、醫學漫畫、醫學動畫、招標圖