자유 탐사 시 인간의 피질 β는 공간을 암호화하고 후속 기억력을 예측한다.

설치류에서의 공간 표현과 보행 속도는 해마 국소 전위에서의 β 리듬의 위상, 빈도 및/또는 진폭과 일관되게 관련된다. 다만 인간의 신경심리학 연구는 공간항해에 있어 두정피질의 중요성을 강조해왔으며, 인간의 공간항해에 대한 전기생리학적 징후를 파악하려는 노력은 복잡한 환경의 자유로운 탐색 중 기록의 어려움으로 인해 난항을 겪어왔다. 우리는 기록 문제를 해결하고 완전히 구급차인 인간 참가자들의 뇌 활동을 실험적으로 조사했다. 각 2d에서는 뇌전도가 13개 과목에서 머리와 몸의 움직임과 동기화되어 수많은 독특한 물체를 포함하는 확장된 가상 환경을 자유롭게 탐색했다. α 피질에서 기록된 위상 및 진폭은 피험자가 광범위하게 분리된 시간에 특정 공간적 분리를 거닐 때 일관되었다. 이 공간적 변위 β 자기 상관(STACC)은 정량화되었으며 환경 내에서 2 - 8 Hz가 유의한 것으로 확인되었다. 눈동자의 움직임을 측정하는 데 사용되는 전자동학 채널에서 수행한 유사한 자기 상관 분석은 STACC의 근원으로서 눈의 움직임을 배제하면서 유의한 공간 자기 상관 관계를 보이지 않았다. 놀랍게도, 1일차부터 개인의 STACC 맵의 강도는 2일차에서 개체 위치 회수 성공을 크게 예측했다. α는 걷는 속도와도 유의하게 상관관계가 있었지만, 이 상관관계는 STACC와 무관하게 보였고 메모리 성능을 예측하지 못했다. 이것은 능동적인 공간 탐색 중에 생성된 인간의 기억 관련 공간 맵에 대한 첫 번째 시연이다.

 

개체군 내에서 뉴런을 발사하여 공간 위치를 체계적으로 인코딩하면 "공간 지도"가 생성된다(Derdikman and Moser, 2010). 인간을 포함한 영장류에서, 공간 지도는 환경의 관점(롤, 1999), 환경 내의 위치(Ekstrom 등, 2003, Doeller 등, 2008, 2010) 또는 궤적을 따라 거리에 의해 구동된다. (콘웰 외, 2008; 제이콥스 외, 2010) 참가자가 조이스틱이나 버튼 패드를 사용하여 시뮬레이션된 환경을 이동하는 인간 내 기록 및 기능적 영상 연구는 공간 탐색 중 관측 측두엽과 후측두엽 및 관측두엽 피질에서 지속적으로 활동이 증가했음을 보여주었다(Kahana et al., 1999; Bischof and Boulanger, 2003; Capla)외, 2003; Ekstrom 외, 2005; Cornwell 외, 2008; Kaplan 외, 2012).

일반적으로 공간 탐색 중 셀 발사는 β 주파수 로컬 필드 전위 진동에 의해 구성된다. α는 공간 학습 중 다양한 세포 등급과 피질 영역의 동기화 및 통합에 매우 중요하다(O'Keefe and Recce, 1993; Sirota et al., 2008; Montgomery et al., 2009; Young, 2011). 또한, α는 "감독되지 않은" 공간 학습 중에 발생하는 것과 같은 시냅스 효과의 장기적 잠재성을 장려한다(Larson and Lynch, 1986; Wills et al., 2010). β의 저주파수는 후두엽 피질을 포함한 광범위한 뇌 영역의 동기화를 허용할 수 있다(Caplan 등, 2003). (Byrne 등, 2007) 후두엽 피질은 공간 처리에 결정적으로 관여한다(Andersen et al., 1985; 사카타와 쿠수노키, 1992; Todd and Marois, 2004; Save and Poucet, 2009). 해마에 대한 강한 연결을 유지한다(Clower et., 2001; Save et., 2005; Rushworth et 등, 2006). (Ekstrom et al., 2005; Doeller et al., 2010; Jacobs et al., 2010) 그리고 항해 중 β 파워 증가를 보여준다(White et al., 2012). 설치류에 비해 인간은 공간 지도 형성을 지원하기 위해 두정피질에 더 많이 의존할 수 있다(Shrager et al., 2008).

인간이 완전히 능동적인 탐사를 통해 복잡한 환경을 학습하기 위해 β 구동 메커니즘을 사용할 가능성은 시험되지 않았는데, 이는 주로 전기생리학 기록에 필요한 머리와 몸의 구속이 공간 지도, 신체 로카의 기본 구조에 영향을 미치기 때문이다.tion, and wayfinding (Berthoz, 1997; Nitz, 2006). 최근 마우스 실험은 실제의 자연적 움직임과 비교하여 동물들이 시뮬레이션 환경에서 머리를 고정한 채 달릴 때 공간 지도 활동과 시간 코딩의 변화가 크게 감소했음을 보여주었다(Chen et al., 2013; Ravassard et al., 2013). 실제로, 이동 및 전정자 운동 신호는 해마 위치 세포의 스파이크당 총 공간 정보의 주요 결정 요인이다(Terrazas et al., 2005). 우리는 후두부 피질을 통해 기록된 공간 탐색 중 개인의 α 활동이 알로코센트 공간에서 자신의 위치를 반영하고 미래의 기억 성능을 예측한다는 가설을 테스트하기 위해 대규모 가상 환경을 자유롭게 이동하는 13명의 참가자의 동기화된 EEG, 머리 및 신체 움직임을 기록하였다.