2014年05月21日

科学家使用脑电图来解码人们如何驾驭复杂的序列

  要进行歌曲,舞蹈或编写计算机代码,人们需要调用其工艺的基本元素,然后以创造性的方式对它们进行排序和重新组合。

  俄勒冈大学的科学家们已经掌握了大脑如何从一小部分基本元素中构建出如此复杂的序列。

  博士生Atsushi Kikumoto和心理学系教授Ulrich Mayr在11月14日在线发表在eLife上的一篇论文中详细介绍了他们的国家科学基金会支持的工作。

  在该研究中,通过脑电图测量电活动和振荡模式,来自88名研究参与者的头皮上的电极,所有大学生,同时他们执行复杂的序列模式。

  “基本元素 - 任何类型性能的字母表 - 需要在较大的块中按特定顺序组合,而这些块又需要按特定顺序组合以得到完整的序列,” Mayr,负责指导UO的认知动力学实验室。“这是许多人类创造力的核心。

  “例如,如果你正在钢琴上演奏一首曲子,你的大脑需要哪个更大的音乐短语,哪个条形,以及你目前所处的哪个,”他说。“所以,你需要一种心理寻址系统。我们用我们的EEG方法发现了这种寻址系统。”

  受试者记忆的序列模式由三个不同的线条角度组成,作为基本元素。当参与者随后尝试重建连续​​线时,脑电图显示出Kikumoto和Mayr使用机器学习技术解码的振荡模式。

  事明,EEG模式了序列中的精确 - 块中的哪个块,以及人们关注的线角度。

  Mayr说,基础研究的结果有助于理解为什么有些人在执行复杂的顺序计划时遇到困难。

  他说,在分层组织的寻址系统中,并不是每个人都表现出更抽象层次的强大脑电图表达。只有具有较强工作记忆分数的人 - 反映个理工作空间的能力 - 似乎对当前的大块有着清晰的记录。

  脑电图允许研究人员实时捕获大脑中的电信号。Mayr和Kikumoto正在努力用磁共振成像来补充这些发现,以准确记录顺序寻址系统在大脑中的。