神经元电路滤除大脑中的分心
下次你在拥挤的房间或会议上,甚至和孩子们在公园里,看看。他们的手机上有多少人?分心侵犯了我们生活的各个方面。状态更新,短信,电子邮件通知都威胁要从此刻窃取我们的注意力。虽然我们与敦促检查手机的努力,但我们的大脑正在制定持续判断,呼吁在哪里关注关注。大脑必须不断过滤不相关的干扰的重要信息。
科学家们已经假设了几十年的大脑如何实现这一目标,但找到证据支持理论一直挑战。现在,冷泉港实验室(CSHL)的研究人员已经确定了一个神经回路小鼠大脑那个控件注意和感官加工,深入了解大脑如何过滤分散注意力。这项工作对抗精神分裂症(如精神分裂症)的作用有影响,这些疾病至少部分地通过显着的注意力缺陷。
这皮质是大多数认知功能发生的大脑的地区。在那里,在那里进行处理和解释,并进行决策。但感官信息必须通过神经元门,称为丘脑,在前往皮质的路上。丘脑,一个球形束神经元,涂覆在称为丘脑网状核的薄神经元皮肤中,或TRN。早在1984年,诺贝尔劳瑞特弗朗西斯克里克假设这个TRN可能像门口的监护人一样起作用,精确地调整哪些信息是通过丘脑传递给皮层的进一步分析。
研究人员对假设感兴趣但面临的技术斗争,以证明它是正确的。鉴于TRN的独特解剖结构 - 类似于苹果上的皮肤 - 科学家无法具体地瞄准这些神经元。尽管如此,证据开始安装理论可能是正确的。TRN的功能障碍在精神分裂症中涉及,并且TRN中的活性与感官检测和注意力相关。
现在,近30年后克里克的假设,由副教授博莉领导的CSHL科学家团队能够提供难以捉摸的证据,TRN调节皮质和丘脑之间的信号。在一起,三个结构形成了一种控制鼠标脑中注意力和感觉处理的电路。
使用新的病毒技术结合CSHL开发的小鼠模型Josh Huang,Li和他的团队发现了一种精确瞄准TRN的方法。它们灭活了一种蛋白质,称为ERBB4,特别是在TRN中。ERBB4中的突变在先前的研究中与精神分裂症和其他注意力缺陷障碍相关联。在TRN中大量发现蛋白质。
该团队发现,TRN中的ERBB4损失极大地影响了动物在分心中关注的能力。“当erbb4不存在时,我们看到皮质和trn之间的连接变得更加强大,”李解释说。“这使得TRN作为丘脑门的监护人的作用,并为这么久以前提出的假设提供了一个机制。”
除了为神经元关注的新见解之外,该研究表明治疗方法可能的目标注意力缺陷在更广泛的疾病中,包括更广泛的疾病的障碍以及精神分裂症。根据Li的说法,下一步是“了解ERBB4的损失如何增强皮层和TRN之间的连接,希望我们将来能够确定更多的药物目标。”
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