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2026
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大鼠脑内行波揭示意识中的信息传递机制
发布时间：
2026-08-10 15:32
来源：
脑科学网
意识状态下大脑如何在不同皮层区域间可靠地传递信息，以及麻醉时这种信息组织机制为何消失？Kaio Misawa, Koji Chinen, Akira Kawabata, Taro Kaiju, Takafumi Suzuki与Yutaka Komura（京都大学等）组成的团队通过开发高密度皮层脑电阵列，首次证实脑内行波是介导全局信息传递的基础模式，揭示了清醒大脑如何通过增强信息调谐的精确度来维持意识。
研究团队开发了覆盖大鼠大面积大脑皮层的116通道高密度脑电图（ECoG）阵列，记录视觉刺激下的电信号，并利用传递熵分析广义相位提取的行波（traveling waves，即像涟漪一样传播的电活动）。研究团队提出了信息调谐（信息选择性沿行波传播方向流动的现象）这一全新框架。仿真与实验结果表明，行波存在本身并不保证信息传递，但大脑皮层信息确实沿行波方向选择性流动。与麻醉状态相比，清醒状态下的行波更具稳定性和空间协调性，能够从视觉皮层扩散至颞页、顶叶及体感区等广泛区域。更为关键的是，清醒大脑的信息调谐曲线更加陡峭，展现出极高的方向选择性和精准度；而麻醉大脑虽具有更高的绝对信息传递量，却充斥着随机噪声。研究还发现清醒状态下的扰动复杂性指数显著更高，从物理与信息论层面为意识理论提供了多尺度证据。研究发表在 iScience 上。
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