脑节律的离散结构

大脑中的神经元活动产生局部场电位（LFP）的同步振荡。对 LFP 的传统分析基于将信号分解为更简单的分量，例如正弦谐波。然而，此类方法的一个常见缺陷是分解基元通常从一开始就被假定，这可能使我们对信号结构的理解产生偏差。在此，我们引入一种替代方法，允许对脑波进行公正的、高分辨率的、自动的分解，将其分解为少量离散的、频率调制的振荡过程，我们称之为 oscillon。特别地，我们证明小鼠海马 LFP 包含一个占据 $\theta$-频带的单一 oscillon，以及分别对应慢和快 $\gamma$-波的若干 $\gamma$-oscillon。由于 oscillon 是经验性识别的，它们可能代表神经元集合中同步振荡的实际物理结构，而傅里叶定义的“脑波”不过是分辨率很差的 oscillon。