摘要：在一项重大的神经科学研究中，科学家们揭示了大脑如何灵活地在处理新信息与回忆过往记忆之间转换其通信模式。该项研究由西班牙国家研究委员会（CSIC）和巴利阿里群岛大学（UIB）的跨学科团队完成，提供了全新的视角，改变了我们对大脑节律的理解。

信息来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250916221819.htm

在一项重大的神经科学研究中，科学家们揭示了大脑如何灵活地在处理新信息与回忆过往记忆之间转换其通信模式。该项研究由西班牙国家研究委员会（CSIC）和巴利阿里群岛大学（UIB）的跨学科团队完成，提供了全新的视角，改变了我们对大脑节律的理解。

调节与灵活性：两种抑制机制的作用

研究表明，大脑在处理新颖的感觉刺激与从内存中激活旧有记忆时，使用的神经元通信路径并不相同。研究团队通过结合计算模型与实验记录，探索了海马体这一关键区域的电活动，发现了一种依赖于双重抑制机制的协调方式。这两种机制分别调节慢速（θ波）与快速（γ波）节律之间的交互，并影响大脑的信息处理方式。当环境已知且熟悉时，神经元会倾向于使用直接的交流模式，优先激活已有的内存；相反，当遇到新奇体验时，大脑则会启动一种新的模式，将旧记忆与新感觉信息相结合，以便灵活应对环境变化。

双向关系：慢与快的节律交互

快速和慢速大脑活动频率之间的耦合。暖色区域表示更强的相互作用，在这种情况下，伽马波段频率（Y 轴）和 θ 波段频率（X 轴）之间。颅内记录的大脑活动覆盖在白色中。图片来源：Chalkiadakis， D.， et al 2025.0Instituto de Neurociencias UMH CSIC

以往的研究主要集中于慢节律如何塑造快节律的活动模式，但此次研究显示，这种关系是双向的。第一作者Dimitrios Chalkiadakis指出，调节抑制回路之间的平衡能够决定大脑在何时优先处理从环境中获得的感官信息或已存记忆。这种机制解释了在不同情境下，大脑如何重新配置其沟通渠道，以适应任务需求。

专家们通过分析老鼠在新的与熟悉环境中探索时的电生理数据，确认了两种主要模式的存在：前馈抑制产生γ到θ的转换，而反馈抑制则引导θ到γ的相互作用。这些模式的自然过渡为大脑的灵活性提供了机制，依赖于神经元之间突触连接的强度，以适应各种认知需求。

超越记忆的研究意义

此项研究并不仅局限于记忆与导航的范畴，其发现可能广泛拓展至其他认知功能，如注意力。近期在人类受试者中的工作也显示出与此研究一致的模式，暗示这项发现具有较为普遍的适用性。研究团队希望将其模型扩展至包括更多神经元类型与结构，以探讨这种平衡在癫痫、成瘾及阿尔茨海默症等神经系统疾病中的潜在改变。

科学家们的结果强调，大脑节律不仅是独立的局部现象，而是外部输入与局部抑制动力学相互作用的结果。这一发现为研究大脑如何在不同情境下优化信息处理提供了新的视角，并可能为未来的治疗策略提供基础。

结语

这项研究的成功得益于西班牙科学、创新与大学部的支持。随着对大脑节律机制的深入了解，科学家们期待能进一步揭示大脑如何整合信息、优化认知功能，并为治疗相关神经疾病提供新思路。

来源：人工智能学家