神经环路、振荡与编码

相位锁定

相位锁定是指一个神经元持续地在某种节律的同一个点上发放它的脉冲(即“放电”)。想象一道波浪反复地起起伏伏——大脑节律,也就是振荡,正是这样一种重复的电活动涨落,由一群邻近的细胞共同呈现。一个波动周期里的每一个位置都叫做相位:波峰、波谷、上升段等等。当一个神经元一个周期接一个周期地倾向于在某个偏爱的相位放电时——比如总是靠近波谷——而不是在随机的时刻发放,它就处于相位锁定状态。这就像一个舞者总是踩在音乐的同一个节拍上,而不是想踩就踩。

这之所以重要,是因为大脑可以利用时机,而不仅仅是脉冲的数量,来传递信息、协调工作。如果许多神经元都锁定在共享节律的同一个相位上,它们的脉冲就会成簇地一起到达,使它们合起来的信号更有力地落在下游的细胞上——好的时机就像好的准头。偏爱的相位还能给一个脉冲贴上额外的含义:在海马体(一个帮助构建地点记忆的脑区)里,当动物穿过某个地点时,细胞会在持续节律中越来越早的相位上放电,因此确切的相位编码了动物所在的位置。科学家测量一个神经元锁定得有多紧,方法是收集它每一次脉冲发生时所在的相位,再看这些相位是聚集在某一个数值附近,还是均匀地散开。

相位锁定描述的是脉冲与持续振荡的某个相位对齐;它与“夹带”(entrainment,指节律本身被重复刺激带着同步)相关,但并不相同。

又称
phase locking of spikesspike-phase coupling锁相相位锁相鎖相