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近日，中科院医学/神经科学一区TOP期刊Journal of Neuroscience在线期刊发表了复旦大学老龄研究院郭秀艳教授课题组的一项研究：Theta Signal Transfer from Parietal to Prefrontal Cortex Ignites Conscious Awareness of Implicit knowledge during Sequence Learning (原文链接：

https://www.jneurosci.org/content/early/2023/08/18/JNEUROSCI.2172-22.2023)。

该研究设计了一种检测意识性状态的方法，能有效确定有意识觉察发生的时间点。通过结合脑电图、脑磁图和经颅磁刺激技术，在多项实验中对皮层神经信号的前馈传递进行了解析与调控，并揭示了顶区朝额区θ频段脑信号传递在个体对无意识信息形成有意识觉察过程中起关键作用。这项研究在测量方法、建模手段和脑数据分析方法方面具有创新性，推动了学界对人类意识神经基础的理解，并为未来改善老年个体学习和记忆提取应用研究提供启示。

人类意识的生成机制是一个具有挑战性的终极问题。心理学家和脑科学家一直试图通过科学实验来探索意识产生及其背后的脑活动，以找到与意识相关的神经机制。然而，解答这个问题面临挑战：由于人类意识体验瞬息万变，脑活动也在时刻改变，如何准确地确定个体对特定事物产生意识觉察的具体时刻，并提取与此时相关联的神经变化？

基于多年对人类无意识学习的研究积累，老龄研究院郭秀艳团队利用“无意识知识通达到意识”这一现象，通过改编实验范式，建立了有效的心理行为测量及建模方法，成功定位个体有意识觉察出现的时间进程。该研究团队设计了一项序列学习任务，能够观察到个体的意识觉察从“无”到“有”的过程。参与者在完成任务时首先以无意识状态获得序列知识，并在某段时间后对知识产生有意识的觉察。为确定个体有意识觉察发生的具体时间点，研究团队还设计了逐阶递进的意识性测量法，并结合贝叶斯模型和效标关联的分析验证了该新方法的效度。

经过定位到有意识觉察发生的具体时间，研究团队运用了相位转移熵这一新兴技术对大脑皮层区域间的神经振荡信号传递进行了解析。为了对长距离区域间信号传递进行严格估计，他们提出了一种基于区域内传递的控制方法。通过对脑电图和脑磁图数据进行分析，结果显示顶区（楔前叶）皮层向前额叶（额上回）皮层的θ振荡与个体有意识觉察具有关联。进一步使用经颅磁刺激技术调控楔前叶的θ振荡后，相应改变了楔前叶至额上回信号传递强度，并影响参与者的有意识觉察。这些系列实验从探索到验证逐步推进，揭示了顶-额θ信号传递与人类有意识觉察之间存在因果关联。

这项研究为老化相关的记忆功能减退提供了启示：记忆提取失败是记忆减退的一种表现，其背后可能与研究发现的θ神经信号传递减弱有关。下一步，研究团队将开展针对老年人群体的研究，从脑白质纤维结构和神经信号传递两个角度进行深入探索。