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        当大脑处于压力下时，某些神经信号开始同步移动 - 就像一个经过精心排练的管弦乐队。 美因茨约翰内斯古腾堡大学 （JGU） 的一项新研究首次展示了这种神经同步如何灵活地适应不同的情况，并且这种动态协调与认知能力密切相关。 “在认知能力较高的人中，中额叶区域的特定信号更同步——尤其是在推理，“JGU 心理学研究所的 Anna-Lena Schubert 教授解释说，她是最近发表在《实验心理学杂志：一般》上的这项研究的主要作者。

         研究人员专注于大脑的额中区和所谓的 θ 波的可测量协调性。 这些脑电波在 4 到 8 赫兹之间振荡，属于较慢的神经频率组。 “它们往往出现在大脑受到特别挑战时，例如在专注思考或当我们需要有意识地控制我们的行为时，“JGU 复杂数据分析和建模实验室负责人 Schubert 说。

         即使在嗡嗡作响的手机旁边也能集中注意力

         该研究的 148 名参与者年龄在 18 至 60 岁之间，他们首先完成了评估记忆和智力的测试，然后使用脑电图 （EEG） 记录他们的大脑活动。 这种方法使用放置在头皮上的电极测量大脑中的微小电信号并且是一种成熟的技术，用于精确洞察认知过程。 在脑电图记录期间，参与者完成了三项旨在评估认知控制能力的脑力要求高的任务。

         研究人员对参与者在不断变化的规则之间灵活转换的能力感兴趣，这是智能信息处理的一个重要方面。 例如，参与者必须按下一个按钮来决定一个数字是偶数还是奇数，片刻之后是否大于或小于 5。 每一次规则的切换都需要快速调整心理策略——这一过程使研究人员能够密切观察大脑网络如何实时协调。

         因此，具有较高认知能力的个体在关键时刻表现出特别强的 θ 波同步性，尤其是在做出决策时。 他们的大脑更擅长在最重要的时候维持有目的的思考。 “中额叶较强的人Theta 连接通常更擅长保持注意力和消除干扰，无论是在您工作时手机嗡嗡作响，还是您打算在繁忙的火车站看书，“舒伯特解释说。

         大脑中的灵活节律

         教授 Anna-Lena Schubert 对这种大脑节律协调与认知能力的紧密联系感到特别惊讶。 “我们没想到这种关系会如此明确，”她说。 最重要的是不是连续的同步，但大脑能够根据上下文灵活地调整其时间 - 就像跟随熟练指挥的管弦乐队一样。 中额叶区域通常在这种协调中定下基调，但与大脑的其他区域协同工作。 这种中额叶 θ 连接似乎在决策执行过程中特别相关，但在对新任务规则的心理准备调整期间则不然。

         以前对认知能力的脑电图研究主要是检查了孤立大脑区域的活动。 相比之下，这项研究采用了网络级方法，研究了不同区域如何在多个任务中相互作用，以确定稳定的总体模式。 研究结果表明，认知能力的个体差异与大脑的动态网络行为有关。

         “基于大脑的训练工具或诊断等潜在应用还有很长的路要走，”Schubert 强调说。 “但我们的研究为了解智能如何在神经水平上发挥作用。 一项后续研究现在正在寻找来自莱茵-美因地区的 40 岁及以上的参与者，将探索哪些生物和认知因素进一步支持这种高效的大脑协调以及其他认知能力的作用，例如处理速度和工作记忆。