人脑中慢速和快速θ振荡的发展

摘要

θ振荡对注意和记忆至关重要，θ活动及其连接性的发育变化贯穿整个生命周期，并与记忆能力的变化相对应。在内侧颞叶（MTL）和前额叶皮层（PFC）内，初步证据表明θ频带在发育过程中分化为慢速和快速两个子频带。在此基础上，本项预注册研究（https://osf.io/gsru7）在一个大型发育队列中刻画了全脑范围内慢速（约1.5–4.5 Hz）和快速（约4.5–9.0 Hz）θ振荡的频率特征。我们利用101名儿童和成人（5.93–54.00岁，其中男性63名；电极数n = 5691）的广泛脑区颅内脑电图（iEEG）记录，分析了任务态数据（注意需要记忆的视觉刺激）和非任务态数据（静息态）。我们发现，所有脑区均存在相互区别的慢速和快速θ振荡，并在这两个频率范围内识别出空间梯度：从后部脑区到前部脑区，慢速θ振荡的频率逐渐加快，而快速θ振荡的频率逐渐减慢。慢速与快速θ频率之间的分化在青年期达到峰值，这与注意和记忆的发育轨迹相一致。在海马和PFC中，注意状态（任务态、非任务态）调节了年龄效应；此外，任务态下慢速θ频率的个体差异能够预测记忆表现的个体差异，从而将慢速θ振荡的发展与记忆的发展联系起来。灰质体积与年龄或任务相关的θ频率差异均无关联，这表明θ振荡的发展独立于区域性脑结构。本研究确立了局部脑区内慢速和快速θ振荡的发育轨迹，并将……联系起来。海马和前额叶皮层慢θ振荡的成熟对注意与记忆发展的贡献

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θ 振荡对注意和记忆至关重要；在整个生命周期中，θ 活动及其连接性的发育变化与记忆能力的变化相对应。基于初步证据——该证据表明，在内侧颞叶（MTL）和前额叶皮层（PFC）中，θ 频段会随发育分化为慢、快两个子频段——本项预注册研究（https://osf.io/gsru7）在一个大型发育队列中考察了全脑慢 θ 振荡（约 1.5–4.5 Hz）和快 θ 振荡（约 4.5–9.0 Hz）的频率。我们分析了 101 名儿童和成人（5.93–54.00 岁；男性 63 人；电极数 n = 5691）广泛脑区的颅内脑电图（iEEG）记录，数据包括任务态（注意需要记忆的视觉刺激）和非任务态（静息状态）记录。我们发现所有脑区均存在不同的慢、快 θ 振荡，并在两个频率范围内均识别出空间梯度：从后部到前部区域，慢 θ 振荡频率逐渐升高，而快 θ 振荡频率逐渐降低。慢、快 θ 频率之间的差异在青年期达到峰值，与注意和记忆的发育轨迹相吻合。在海马和 PFC 中，注意状态（任务态、非任务态）会调节年龄效应；任务态下的个体慢 θ 频率差异能够预测记忆表现的个体差异，将慢 θ 振荡的发育与记忆的发展联系起来。灰质体积与年龄相关或任务相关的 θ 频率差异无关，这表明 θ 振荡的发育独立于局部脑结构。本研究】【。

揭示了局部脑区慢速和快速 theta 振荡的发展轨迹，并将海马和前额叶皮层（PFC）慢速 theta 振荡的成熟与注意力和记忆的发展联系起来。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

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本预印本的版权归作者/资助方所有；作者/资助方已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

该文根据 CC-BY-NC 4.0 国际许可协议提供。

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发布于 2026 年 9 月 29 日。

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T. Knight，

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2026.09.27.754757；

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.09.27.754757

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Zachariah R. Cross，

Samantha M. Gray，

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Elias M.B. Rau，

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关键词：θ振荡发育 · 慢速与快速θ振荡 · 注意 · 记忆 · 海马 · 前额叶皮层

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.27.754757v1?rss=1