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研究人员利用颅内脑电图（iEEG）研究背腹视觉流在记忆引导行为中的神经动力学，发现二者密切交互，支持整合处理模型。
# 探索记忆引导行为中视觉信息流交互的神经奥秘
在大脑的视觉处理领域，一直存在着一场激烈的 “学术之争”：背侧和腹侧视觉流在为行动服务的视觉处理过程中，究竟各自扮演着怎样的角色？最初的感知 - 行动模型提出，背侧流（位于枕顶叶皮层）负责实时行动，它就像一个 “短跑健将”，短暂存储视觉信息，迅速引导当下的行动；而腹侧流（位于枕颞叶皮层）则更像是一位 “记忆大师”，为记忆引导或延迟行动提供支持。
然而，随着研究的不断深入，越来越多的证据开始挑战这一传统观点。有研究发现，背侧流中的顶叶皮层也参与到工作记忆的维持和运动规划中。这就好比发现了一位原本被认为只会 “短跑” 的选手，居然也擅长 “长跑”。那么，在记忆引导行为过程中，背侧和腹侧视觉流之间到底有着怎样复杂的相互作用？信息在它们之间是如何传递的？这一系列问题就像一团迷雾，笼罩在神经科学研究者们的心头，亟待被揭开。
为了驱散这团迷雾，来自捷克科学院生理学研究所、查尔斯大学等机构的研究人员展开了一项深入的研究。他们的研究成果发表在《Neuroscience Bulletin》上，为我们理解大脑在记忆引导行为中的运作机制提供了新的视角。
研究人员采用了颅内脑电图（iEEG）技术，这项技术就像是给大脑安装了一个 “高清摄像头”，能够以高时间分辨率追踪大脑活动。研究招募了 9 名耐药性癫痫患者，让他们参与一项延迟行动任务。在这个任务中，患者需要观察两个物体和一个中心十字，判断哪个物体离十字更近，并在延迟 4 秒后通过操纵杆去触碰该物体。研究设置了 “相同物体” 和 “不同物体” 两种条件，以此来考察患者在处理不同视觉信息时大脑的反应。
在研究方法上，主要包含以下几个关键部分：
- 行为任务设计：精心设计了包含注视、编码、延迟和行动 / 回忆等阶段的实验任务。通过随机呈现不同位置和类型的物体，让患者记住物体的位置或位置与身份信息，之后做出相应动作，以此来模拟记忆引导行为。
- 颅内脑电图记录与预处理：利用立体定向植入的多触点电极记录 iEEG 信号，这些电极就像一个个 “小间谍”，深入大脑内部收集信息。随后对信号进行一系列处理，包括去除伪迹、排除癫痫发作区域的信号等，以确保数据的准确性。
- 时频分析：运用特定的方法对不同频率的信号进行分析，重点关注 theta（2 - 7Hz）和 alpha（8 - 13Hz）频段的活动。通过这种分析，研究人员能够了解不同频段信号在不同任务阶段的变化情况。
- 相位锁定值（PLV）分析和谱格兰杰因果关系（GC）分析：PLV 分析用于评估通道对之间的功能连接性，GC 分析则可确定信息在不同脑区之间的流动方向。这两种分析方法相互配合，帮助研究人员揭示大脑区域之间的相互作用机制。
研究结果令人眼前一亮：
- 任务表现：所有患者都顺利完成了任务，而且在 “相同物体” 和 “不同物体” 两种条件下，反应时间和操纵杆响应的准确性并没有显著差异。
- alpha 和 theta 频段活动变化：在延迟阶段，背侧（下顶叶小叶，IPL）和腹侧（腹侧颞叶皮层，VTC）视觉流的 alpha 功率均增加，这表明二者都参与了工作记忆的维持，为记忆引导行为 “添砖加瓦”。而在腹侧流中，theta 功率在回忆阶段增加，并且在延迟阶段，“不同物体” 条件下有增加的趋势。在海马体中，alpha 功率仅在 “不同物体” 条件下的延迟和回忆阶段增加，theta 功率在编码和回忆阶段均增加。
- 功能耦合：通过 PLV 分析发现，在编码、延迟和回忆阶段，IPL 与 VTC 之间在 2 - 5Hz 范围内，IPL 与海马体之间在 2 - 4Hz 和 7 - 8Hz 范围内，功能耦合均显著增加。这意味着这些脑区之间在这些频率范围内 “交流” 频繁，协作紧密。
- 信息流动方向：GC 分析进一步揭示了信息流动的方向。在延迟的第二阶段（Delay 2），VTC 对 IPL 的影响更大，为即将到来的行动提供视觉信息；在编码阶段，当需要记住物体的身份和位置时，VTC 对 IPL 的影响也更强。而海马体与 IPL 之间的相互作用在不同频率和任务阶段呈现出动态变化，编码时海马体在 2 - 4Hz 范围内引导 IPL，延迟时 IPL 在 9 - 11Hz 范围内影响海马体。
在讨论部分，研究人员指出，这些结果支持了背侧和腹侧视觉流在记忆引导行为中具有更综合作用的观点。二者共同参与空间信息的维持和处理，海马体则在需要同时维持物体空间和身份信息时发挥作用。这些发现挑战了传统的感知 - 行动模型，为理解大脑的视觉信息处理机制提供了新的框架。
不过，这项研究也存在一些局限性。例如，样本量较小，可能限制了研究结果的普遍适用性；电极植入方案的差异以及低频振荡的特性可能影响结果；此外，实验的块设计也可能引入系统偏差。尽管如此，该研究依然为后续进一步探索大脑在记忆引导行为中的神经机制奠定了坚实基础，也为开发针对影响这些脑区的神经系统疾病的干预措施提供了潜在的理论依据。
