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全局大脑状态的调节：定向振荡轨迹

丹尼斯·拉里维

自主性是先进生命系统的标志，取决于大脑和扩展神经系统如何自我调节以适应任务的多样性和构成认知操作的时间顺序。为了整个有机体的利益，自我调节揭示了调节局部神经事件并监督其时空组织的全局大脑机制的必要性和存在性。因此，全球和地方尺度之间存在着隐含的耦合，其特点是大规模、系统性运作，要求监督机制分布在区域内，以实现地方激活。现有证据表明，调节控制取决于振荡、电位活动的分布，即表现出重复和周期性特征的大脑动态元素。人们普遍认为，例如，脑电图模式中可检测到的振荡可以分为表示不同大脑状态的频带。由于它们对人类健康的重要性，本文考虑了激活和解除此类振荡机制的潜在过程，因此负责调节这些状态。对此类振荡网络的全局控制被认为是通过对其频率模式的调制来实现的，例如，这可以包括同步、去同步或交叉频率耦合。同步需要振荡重叠，这被认为将认知表征中的各种特征元素结合在一起，例如情绪和感官事件的特征元素；相比之下，去同步则意味着振荡脱离。因此，选择性地参与和脱离振荡器活动的能力是引导不同大脑状态的关键，也就是说，将分叉方向调节到不同的动态元素。本文将探讨神经脉冲和神经噪声这两个可能对诱导调节方向性至关重要的过程的作用。将在记忆电路的特殊情况下考虑这两者，此处将使用记忆电路作为实现全局大脑调节的通用模型。