美国耶鲁大学的科学家发现，通过在老鼠大脑中“播放”特定的“伽玛”节奏，可以成功“欺骗”它们，让它们以为自己看到了不存在的视觉信号！这一惊人的发现彻底改写了我们对大脑如何处理信息的理解。这项研究的真正意义在于，为我们如何“破译”感觉知觉乃至意识的编码提供了新的视角，并可能为阿尔茨海默病、精神分裂症等许多与脑节律紊乱相关的重大疾病带来早期生物标志物的意义。这篇重磅论文于 2025 年 10 月 8 日刚刚发表在国际领先期刊《自然》上。一百多年来，科学家们一直痴迷于聆听大脑的“交响乐”——神秘的、有节奏的神经活动波。当我们思考、看到和记忆时，我们的头脑就充满了这种节奏。其中，有一种节奏称为“伽马波”（30-80 Hz）被认为是最接近“振荡之魂”的东西。它与我们的高级认知功能密切相关，例如注意力、感知和记忆。但一个幽灵般的问题始终困扰着神经科学：伽马波到底是什么？作为认知功能的关键驱动因素到底是什么？还是大脑这个超级CPU高速运转时发出的“散热风扇声”，毫无意义的产品？几十年来，科学家们一直在争论它的起源。很多人认为，这仅仅是大脑皮层局部神经元“弹跳”造成的。其他人正在听这是从丘脑发出的，丘脑是大脑深处的一个“感觉中继站”。更糟糕的是，没有办法证明这一点。首席研究员杰西卡·卡丁教授（Jessica A. Cardin）本人曾一度放弃，她打了个比方：你无法通过在不影响整个管弦乐队的情况下关闭小提琴来测试小提琴对交响乐的影响。这个老问题似乎已经走进了死胡同。然而，有我这是一个转折点。耶鲁团队决定不“猜测”。他们开发了一种新的高精度分析方法，称为 CBASS。这种方法就像一个超级“解码器”，能够以极高的时间精度拆解大脑皮层中看似混乱的电信号。他们期望看到一条平稳、连续的“伽玛河”。但解码器显示的结果却让所有人大吃一惊！根本没有“河”！我们一百年来一直在寻找的伽马波根本不是“连续振荡”，而是一系列高度离散且转瞬即逝的“网络事件”。它更像是一滴经过精确计算的“雨滴”，而不是一条无尽的河流。有时，这些“雨滴”落得很大，看起来像“振荡”；但更常见的是，它们是零星且孤立发生的。这一发现立即消除了一半的迷雾。如果是一个独立的“事件”，是否可以“控制”？沿着这条路，团队发现了第二条令人惊讶的信息：这些“雨滴”从何而来？他们从哪里来？答案再次令人惊讶：皮质和丘脑都不是“独立行动”。这是一个“丘脑皮质”阴谋！这项研究的数据清楚地表明，大脑的感觉中继站 - 丘脑 (DLGN) - 首先发送“火花”（即输入信号）。这个火花立即被传送到大脑皮层（v1），皮层的主动整合和“强化”最终“点燃”了这个离散的伽马事件。找到开关了！现在，真正的好戏开始了。研究团队立即设计了一个“世纪大实验”。他们训练老鼠执行视觉检测任务：当检测到特定的光栅信号时，舔水管就会得到奖励。第一步：“关闭”伽马波。研究人员利用光遗传学技术，智能抑制丘脑到皮质的信号连接，V1皮质伽马事件的发生率大幅下降。结果是吗？老鼠立刻就“糊涂”了。他们清楚地看到信号，但反应缓慢，任务执行混乱。这证明伽马事件不是“风扇噪音”，而是对视觉感知很重要。第二步：也是最糟糕的一步 - “打开”伽玛波。 “关”会让事情变得更糟，但是“开”呢？如果我“凭空”创建伽马事件，会发生什么？研究人员记录了当小鼠“正确检测到”信号时，大脑 V1 区域产生的“伽马事件模式”。然后，他们通过光纤将这个“胜利密码”“播放”到老鼠的大脑中。文章开头令人震惊的一幕发生了：尽管面前什么都没有，老鼠们却开始疯狂地舔水管——它们坚信自己“看到”了信号！他们完全被这种人造伽玛节奏“欺骗”了。青春真相今天揭晓！伽马波，这种幽灵般的节奏已经困扰人类一百年了这么多年，终于露出了真面目。它不是背景音乐，而是大脑用来编码“我看到这个”感知的主要代码之一。更令人惊讶的是，研究还发现这种编码具有高度“智能”和“灵活性”。只有当老鼠依靠视觉获得奖励时，V1 皮质中的伽马事件才与行为反应密切相关。如果将任务改为“听声音”来获得奖励，V1皮层中的伽玛事件就会立即“集体钓鱼”，不会参与。一百年的迷雾已被驱散。我们所追寻的“灵魂中的灵魂”变成了离散的、精确的、“好玩的”事件。这一发现将为理解阿尔茨海默病和精神分裂症的“无序代码”打开一扇新的大门。毕竟，如果疾病是代码丢失错误，那么现在，至少我们找到了该代码。参考文献：Perrenoud, Q.、De O. Fonseca, A.H.、Airhart, A. 等人。通过离散伽玛事件进行灵活的感知编码。自然（2025）。https://doi.org/10.1038/s41586-025-09604-9 21
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