绘制奶酪板迷宫中的空白点
(欧宝娱乐地址医学快讯)在空间学习过程中,海马体通过神经元之间连接的可塑性变化来表示空间。Jozsef Csicsvari和他的合作者使用奶酪板迷宫设备研究老鼠的空间学习。
该装置包含许多孔,其中一些孔被选来隐藏食物以进行测试空间记忆。在学习试验中,动物学习奖励的位置,在一段时间的睡眠后,研究人员测试动物是否能回忆起这些奖励的位置。在之前的研究中,他们和其他人已经证明了空间记忆是编码在大脑中海马体通过激发兴奋性的变化锥体细胞,所谓的“地方的细胞”。当动物到达特定位置时,定位细胞就会发出信号。通常情况下,位置细胞总是在环境中的同一位置放电;然而,在空间学习过程中,它们发射的地方可以改变,以编码找到奖励的地方,形成记忆地图。
在他们的新出版物中,研究人员调查了地图形成的时间尺度,表明在空间学习过程中,金字塔神经元地图表示以前和新的奖励位置“闪烁”,两种激发模式都发生了。起初,旧地图和新地图会波动,因为动物不确定位置的变化是短暂的还是长期的。在后期,新的地图和相关的新信息占据主导地位。
科学家们还研究了抑制性中间神经元回路对学习的贡献。他们展示了这些中间神经元这些神经元与金字塔细胞广泛相连,它们在地图形成和闪烁过程中改变了它们的放电速率:当新的金字塔地图放电时,一些中间神经元更频繁地放电,而另一些神经元在新地图时则不太频繁地放电。这些中间神经元放电的变化只在学习期间观察到,而不是在睡眠或回忆期间。
科学家们还表明,放电速率的变化是由于锥体细胞和中间神经元之间的连接发生了特定的地图变化。当锥体细胞是新地图的一部分时,与中间神经元连接的加强会导致该中间神经元放电的增加。相反,当锥体细胞不是新图谱的一部分时,与中间神经元的连接减弱会导致中间神经元放电率下降。放电速率的增加和减少都有利于学习,允许调节锥体细胞之间的可塑性和控制它们放电的时间。
因此,新的研究表明,在学习过程中,不仅兴奋性神经元改变了它们的行为并表现出塑性连接的变化,抑制性神经元间回路也发生了变化。研究人员认为抑制性中间神经元可能参与了地图选择——帮助一个人地图在学习过程中控制和接管,这样相关的信息就被编码了。