一些神经元可以一心多用,质疑专业化的重要性

想想所有你此刻正在做的事情。作为本文的眼睛扫描整个行,也许你的大脑处理咖啡酿造大厅的味道和你的窗外吹落叶机的声音。也许你是利用你的脚和你的手指之间的旋转笔。在任何时候,你的大脑同时处理大量的信息从你的感官同时支持一个令人眼花缭乱的行为。

所有这些信息是如何处理的呢?临时回答,几十年来,一直以专业化。生物学家认为,神经元是专门为特定的行为,他们属于不同的类基于他们解释的信号。但发现老鼠在冷泉港实验室由一个团队(3)现在调用这一概念的普遍性问题。领导的团队,3副教授安妮Churchland,发现人口的大鼠皮层神经元处理信息的方式支持多个行为。神经元他们研究了在这个人群中,科学家们说,根据专业化不能单独分类。

此前许多神经科学研究神经元如何应对一个衡量,专业活动。本研究发现了不同的神经元类特定的大脑区域。视觉皮层是一个很好的例子,“Churchland解释道。“我们知道,这些神经元是高度专业化。例如,特定的神经元是专门应对刺激位于特定的部分空间,高,或路要走左边,例如。”

Churchland想知道同样的规则适用于大脑的其他部分,复杂的加工任务。她的小组研究了后顶叶皮层(PPC)。这个区域更高的大脑功能已与众多有关的行为,如决策、价值判断,关注,和计划。有专门为每个函数组神经元的PPC吗?还是单个神经元应对多种刺激,以独特的方式吗?

区分两种可能性,Churchland和她的团队利用研究设置,已被用于研究决策。“我们训练老鼠把快速脉冲闪光或声音与一个特定的门,和慢刺激另一扇门。”The team then measured how单个神经元大鼠PPC回应光和声音,和相关的这些在每个试验动物最终做出决策。

“我们惊奇地发现,没有专门的人群中我们研究神经元的PPC,“Churchland说。相反,研究小组发现,PPC神经元多任务,每一个响应多个刺激。没有明显的类中出现了超过300个神经元他们测量。“每个神经元都有自己的签名如何回应,没有两个一样的,这意味着我们不能把它们放在一起进行分类。”

Churchland提出这样的神经元,可以一心多用,大脑可能提供一种灵活的方法,结合反应。“这改变了我们小组认为神经元是如何使用和一起工作,”她说。Churchland说,基于这些研究结果,研究人员可能想问题的常用方法平均不同神经元的响应来描述他们的集体行为,假设结构上截然不同的族群的神经元会以同样的方式回应刺激。更广泛地说,该研究暗示了一种新的思维方式对神经元的行为。在这个视图中,“这不再是单一神经元的行为,但整个集团,整合多个信号,“Churchland说。

作为科学家的工作有重要意义去理解更广泛的认知。“为了有一个连贯的世界观,我们必须能够理解数百,甚至数千的输入,“Churchland说。和能力是经常出错的心理障碍,如自闭症。

“人口category-free神经支持发展要求在决策”发表在网站上自然神经科学2014年11月10日。