交流合作

您所在位置:首页 > 交流合作 > 正文

研究有机化学的三种方式改变了大脑

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-09-06浏览次数:1509

学术学习是关于获取新知识和技能,但直到最近才有可能看到新知识出现在人类大脑中。

卡内基梅隆大学研究人员利用各种成像方式进行的一项新研究表明,学习科学信息可以导致大脑相关脑区的实际结构发生变化,这些大脑区域与记忆相关的新变化。网络节点之间的编码和协调变更,共同包含新信息。

“这些关于学习神经科学的新发现开启了通知和加强科学教学方法的可能性,”马克塞尔说,他是麻省理工大学人文与社会科学学院DO Hebb大学心理学教授。

对于这项研究,Just和共同作者,心理学兼职教授Timothy Keller教授了大学生的九种有机化合物的名称和分子结构,而不是化学,包括MRI扫描仪。

研究人员使用三种不同类型的脑成像技术,发现了大脑中三种类型的变化的证据,这些变化发生在完全相同的大脑位置。

这些方法之一测量水分子在大脑中的运动。先前对啮齿动物大脑的组织学研究使用这种基于扩散的成像方法。当小鼠了解到迷宫的布局时,研究人员发现左侧海马中水分子的运动减少了。

当该方法应用于学习有机化合物的名称和结构的人类参与者时,其显示主要在左半球海马的CA(Cornu Ammonis)部分中水扩散率降低。

“海马是一种对于学习新知识至关重要的大脑结构。这是水分子减速的地方,表明这些学生大脑中的组织正在发生变化,可能是由于突触变化,”凯勒说。

第二种方法利用了这样的事实:个体概念在大脑中具有可以使用功能性MRI(fMRI)识别的独特表征或神经特征。该方法使用机器学习来基于人脑激活模式检测这些表示。使用这种方法,研究人员使用相关的大脑激活模式来确定参与者正在考虑的九种化合物中的哪一种。研究人员发现,他们可以通过准确观察海马体中指示由于水分子引起的组织变化的部分来识别神经学特征。在相同的1.3立方厘米海马体中发生两种类型的变化。

第三种变化反映了包含有机化合物全脑特征的大脑网络的发展。海马不仅涉及这些表现,而且还涉及其他大脑区域,最突出的是已知支持3-D结构可视化的区域,即根尖沟(IPS)。第三次大脑变化是海马和IPS的同一区域的活动同时增加,表明大脑区域网络显示出增加的协调,共同代表概念的多个方面。

这三种不同类型的测量 - 磁共振(MRI) - 扩散速率变化扩散测量,新获得的概念位置fMRI测量和基于fMRI的同时测量 - 显示微观结构,信息和网络变化的证据。海马体处于学习有机化合物的过程中。

预计这些研究结果将提高教学和学习科学的有效性。

“例如,可以将一组关键新生的神经学表征与成功的高年级学生进行比较,以确定与专家的神经相似性是否是对学术掌握概念的准确预测,”只是。

研究“有机化合物结构学习过程中海马微观结构,信息和皮质网络水平的神经学变化的趋同测量”发表在大脑结构和功能杂志上。