研究人员发现在危急在学习期间抑制神经元的行为
我们都听到了“你不能教一只老狗的新技巧”的说法。现在神经科学家开始解释格言背后的科学。
多年来,神经科学家已经努力了解大脑的微循环如何让年轻人更容易学习,对旧的难度更加困难。新发现在期刊上发表自然由Carnegie Mellon University,加州大学,洛杉矶和加州大学,Irvine展示了大脑的一个组成部分电路-抑制性神经元-在学习的关键时期行为。这篇论文可在网上作为在线前沿出版物。
大脑由两种类型的细胞组成——抑制性神经元和兴奋性神经元。这两种神经元的神经网络负责处理像图像、声音和气味这样的感觉信息,以及认知功能。大约80%的神经元是兴奋性的。传统的科学工具只允许科学家研究兴奋性神经元。
“我们从以前的研究中知道兴奋性细胞传播信息。我们也知道,抑制性神经元在增强年轻人的可塑性方面发挥了关键作用,但关于这些细胞究竟在做什么,一直存在争议。由于我们无法研究这些细胞,我们只能假设它们在关键学习阶段的行为生物科学卡内基梅隆大学和匹兹堡大学认知神经基础联合中心的成员。
抑制性神经元的普遍理论是,随着它们成熟,它们达到了促进了最佳学习时期的活动水平。但随着大脑年龄的成年人和抑制性神经元继续成熟,它们变得更加强大,他们妨碍了学习的程度。
新发展的遗传和成像技术现在允许研究人员在大脑中可视化抑制性神经元并记录它们的活动以应对各种刺激。作为UCLA在神经生物学副教授Joshua T. Trachtenberg的实验室的博士生学生,Kuhlman和她的同事利用这些新技术在关键学习期间录制抑制神经元的活性。他们发现,在提高的学习期间,抑制性神经元没有像预期的那样发射更多的子弹。他们开火的频率要低得多——最多是前者的一半。
“当你年轻的时候,你没有经历过很多,所以你的大脑需要是一块海绵,它滥用所有类型的信息。似乎大脑关闭抑制细胞以便让这种情况发生,”库尔曼说。“作为成年人我们已经学到了很多东西,所以我们的大脑不一定需要占据每一条信息。这并不意味着成年人无法学习,这只是意味着他们学习时,他们的学习神经元需要不同的行为。“
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