科技日报讯 （记者张佳星）人类进行创造性思考活动时，大脑中的海马体会出现一种被称为“涟漪”的神经信号，编排大脑皮层工作。但是，这种活动的动态作用和影响一直受限于检测手段难以被精准揭示。首都医科大学三博脑科医院与合作团队通过获得发明专利的自研侵入式脑机信号检测装置，实现了毫秒级精度的多通道同步检测，精准再现了大脑“推演”链条的核心机制。相关成果近日发表于《自然·神经科学》。

据介绍，问题解决、抽象推理等高级认知功能，都是根据已学知识推演新方案，做到触类旁通。海马体是这类功能的“指挥官”，它通过高频“涟漪”信号调控大脑皮层的内侧前额叶皮质（mPFC）、触发神经“重放”，重构已有知识经验，开展推理。

“此前，人们利用人类脑磁图、功能磁共振成像等手段初步发现了相关机制。”首都医科大学三博脑科医院功能神经外科副教授王雄飞介绍，“但由于时空分辨率不够，难以精准捕捉‘涟漪’信号以及后续多脑区皮层响应。”

为找到直接证据，团队设计研发了一种侵入式脑电信号高频振荡检测装置。该装置可充分捕捉高频振荡的多维度特征与多导联同步特性，以毫秒级精度同步采集海马与皮层神经活动数据。联合团队先后采集164个海马电极触点、1905个皮层电极触点信号进行实时分析，同时纳入视觉等皮层的触点作为对照研究。分析发现，海马“涟漪”可有效实现mPFC的动态更新，且与“重放”事件之间存在时序关联。在高精度的数据支持下，团队得以“逐帧”再现人类规划推理过程中的大脑活动。

“我们还发现海马体‘涟漪’可能无需依赖神经突触的重塑，就能在新情况下在线快速调控大脑皮层活动。”王雄飞说，这刷新了过去关于海马“涟漪”主要参与离线记忆巩固的认知。

首都医科大学三博脑科医院教授栾国明认为，该研究不仅解码了人类高级认知功能的神经表征，更为阿尔茨海默病、精神分裂症等行为异常疾病的精准诊疗提供了新手段和理论支撑。