深度睡眠的视觉学习的关键

还记得那些1990年代的“电眼”海报吗?你让你的眼睛放松,完全嵌合的结构,3 d图像的海豚或阴阳或鲨鱼会出现。

成为熟练的看到这些3 d画面视觉知觉学习的一个例子,和密歇根大学的研究人员发现,这种类型的视觉学习巩固了在大脑最深处的睡眠,慢波睡眠。这里的工作是在老鼠身上做的,并发表在美国国家科学院院刊》上。

当我们看到的东西,我们的视网膜传输,图像在大脑、丘脑神经元发送非常基本的视觉信息到视觉皮层要处理,研究作者莎拉阿托恩说,密歇根大学助理教授的分子、细胞和发育生物学。

当大脑清醒,在丘脑和皮层神经元不断传播的视觉信息他们之间。然而,在慢波睡眠中,这些神经元会破裂,然后有节奏地停顿在同步,阿托恩说。

还有沟通相反的排行全面客观的视觉皮层和thalamus-forming循环两种结构之间的通信。以前的工作在阿托恩实验室已经表明,与一种新的视觉体验呈现老鼠后,然后让这些老鼠睡眠,皮层神经元发射了更多看到,又刺激。但实验室也显示,大脑需要睡眠,使大脑皮层的变化。如果老鼠睡眠剥夺后经历,没有皮质发生的变化。

“我们不知道将会发生什么如果我们打乱了这个模式的活动没有醒来这些动物吗?”Aton said. "The big finding in our study is that if you disrupt communication from the cortex to the thalamus during slow-wave sleep, it will completely disrupt that slow-wave rhythm and the plasticity in the visual cortex."

研究人员关闭视觉皮层神经元,完成“循环”,发送信息到丘脑,而老鼠自然睡着还是醒着。虽然这并没有唤醒这沉睡的老鼠,它确实让他们从协调节奏慢波睡眠期间两种结构之间的活动。

阿托恩说,如果cortex-to-thalamus通信中断等其他行为状态清醒或快速眼动,没有影响睡眠的视觉皮层可塑性。

“但是如果你破坏这些振荡模式在慢波睡眠中,你看到一个赤字,”阿托恩说。“我们的想法是你需要这些大波浪的活动发生在睡眠的好处。”

海浪的意义是什么?作者她Durkin阿托恩的实验室的博士生,记录两部分丘脑外侧膝状体核,处理视觉信息和视觉皮层的老鼠。她跟踪这些数量的神经元的活动而提出的老鼠的视觉刺激模式。她这是在许多小时的睡眠。

“在这些老鼠,在视觉体验,我们看到立即的变化在丘脑神经元,但没有在视觉皮层,”阿托恩说。“这些波在随后的睡眠显然是能够传递的信息丘脑大脑皮层,信息反映了动物刚刚看。”

接下来,研究人员计划测试什么类型的信息可以以这种方式传递,并确定信息是如何传递给由丘脑皮层神经元。他们也希望测试如何睡眠在视觉可塑性皮质影响视觉感知和视觉记忆老鼠。

---

---