Proc Natl Acad Sci U S A.: 精神分裂症和小脑的新认识—神经影像学研究强化了精神“觅食”理论-杭州脑海科技有限公司

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人类和非人类动物在自然环境中寻找食物和其他资源的古老模式可能是大脑在记忆中搜索单词和概念的起源，即：人类可以通过在“语义空间”中探索和利用的方式，从记忆中检索单词，这一现象已经通过语言流畅性测试（VFT）和fMRI进行的研究。

2023年10月12日，印第安纳大学的Nancy B. Lundin博士其研究团队在 Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America（IF=11.1）上发表了题为“Neural evidence of switch processes during semantic and phonetic foraging in human memory”的文章，该研究的发现提供了神经学上的证据，证明在空间和大脑中觅食是有连续性的；小脑的后部区域与转换到认知空间进行语义和语音单词检索任务有关。

对认知过程进化根源的研究推动了该团队的项目，研究人员解释了寻找食物、水或住所等外部资源的搜索模式如何也能解释人类寻找存储在记忆中的内部概念的方式。

外部和内部搜索策略之间的共同特征在于，当前一个资源耗尽时，从一个具有高度集中的特定资源的道具补丁移动到一个新的补丁。例如，如果一只熊正在寻找浆果，它会在一个灌木丛里呆上一段时间，直到它吃掉了那里的大部分浆果，这促使它转向另一个灌木丛，希望能找到更多的浆果。这种开发一块土地直到决定寻找另一块土地的模式，即“开发/探索权衡”，是一种战略过程，通过决定何时离开一个地方寻找新的食物来源是有利的，生物体可以随着时间的推移最大化发现的食物数量。

30名参与者在接受功能性磁共振成像(fMRI)检查大脑活动的同时，被要求在三分钟内说出他们能想到的所有单词，这些单词分别属于一系列概念类别(如动物、食物、职业)或以某个字母开头。在这样的记忆搜索任务中，人们通常会产生成组或成片的单词。例如，一个被要求列出动物的参与者可能会从农场动物开始，直到他们对农场动物的记忆枯竭，导致他们转移到一个由“宠物”或“非洲动物”组成的新集群。

在言语流畅性测试（VFT）执行期间，从“切换-聚类”对照中观察到显著的fMRI激活

研究人员所使用的信息来自语义和语音距离的计算模型，以及参与者关于他们何时转换的报告。他们发现，与聚类相比，海马体和后小脑在转换过程中表现出更大的活动。这项研究证实了海马体——大脑中帮助形成长期记忆的部分——不仅仅是记忆在通往更永久存储的道路上的一个被动中转站，海马体帮助人们产生新想法，也就是发现新事物，尝试不同的东西。

这项研究增加了最近关于小脑在认知过程中未被充分研究的作用的研究。之前，小脑被认为主要参与运动协调和控制。“在这里，”研究人员表示，“小脑的后部区域最近被证明与认知过程有关，它与转换到认知空间的进行语义和语音单词检索任务有关。”

在言语流畅性测试（VFT）执行期间，显著的fMRI激活载入参数调制回归器后的结果

研究人员表示到目前为止，他们发现，在语义搜索过程中，精神病患者和神经正常患者在局部开发和全局探索模式上存在一些差异。这种将我们如何在记忆中搜索单词和概念概念化的新方法，能够真正找到这种疾病的根源，并为患有精神病的人指明新的治疗方法。目前的研究是未来计划研究精神疾病和其他形式精神病理学患者的语言和思维组织的基础，尤其是精神分裂症。

参考文献

Lundin NB, Brown JW, Johns BT, Jones MN, Purcell JR, Hetrick WP, O'Donnell BF, Todd PM. Neural evidence of switch processes during semantic and phonetic foraging in human memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023 Oct 17;120(42):e2312462120. doi: 10.1073/pnas.2312462120. Epub 2023 Oct 12. PMID: 37824523; PMCID: PMC10589708.IF: 11.1 Q1

资讯来源

https://medicalxpress.com/news/2023-10-neuroimaging-theory-mental-foraging-schizophrenia.html

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编译：李鑫曌

校审：展琳琳

全文完

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