新研究解释了你的大脑帮助你学习新技能

即使你没有骑你的自行车,你可能还记得这样做而不问原因。如果你是一个熟练的钢琴家,你可以很容易地坐下来,打一首歌你以前排练。当你开车上班,你可能没有积极思考的动作。

所需的技能来执行这些活动以程序的形式储存在你的大脑的记忆。斯顿研究院的研究人员发现了一种特殊类型的神经元如何改善这种类型的学习的效率。他们的研究结果今天在线发表在《科学》杂志上细胞。

科学家们最初想要展示的专业大脑细胞,称为fast-spiking中间神经元,造成运动障碍妥瑞氏综合征、肌张力障碍、运动障碍。事实证明,并非如此。但他们的工作使他们更大的发现。

一个意想不到的发现

格莱斯顿领导的团队,高级调查员Anatol c . Kreitzer博士,试图理解基底神经节的基本机制,这是一组相互关联的大脑神经元控制运动和相关决策和行动的选择。Fast-spiking中间神经元代表只有1%的大脑区域的神经元,但已知电路在组织活动有极大的作用。

领域的主要假设是,这些中间神经元参与了运动控制,和他们的损失可能与运动障碍有关。

“经过2年的实验向我们展示相反,我们终于说服自己的假设是错误的,“Kreitzer说,他也是一个生理学和加州大学旧金山分校的神经学教授。“这并不是说中间神经元不参与,但他们的损失并不引起症状我们想象。这是一个大惊喜。”

相反,他们发现中间神经元对于学习和记忆更重要,并有可能比运动障碍与精神疾病密切相关。

Kreitzer的研究小组发现,中间神经元发挥着基础性的作用大脑可塑性大脑的能力,加强或削弱神经元之间的连接。通过这样做,大脑可以存储信息和程序性记忆。

“我们显示fast-spiking中间神经元可塑性像看门人,”斯科特·欧文说,博士,科学家在格拉德斯通Kreitzer的实验室。“他们限制可塑性可能发生时,这意味着它们可以防止神经元之间的连接强度的变化。这是学习和记忆的关键,更具体地说,为使基底神经节记住如何执行任务。”

最终,科学家们解释如何学习中间神经元函数来提高程序的效率。

一个新的原则与广泛的影响

根据他们的发现,Kreitzer和他的团队修改他们的假设关于fast-spiking中间神经元可能函数在其他地方,这表明神经元学习至关重要,大脑的其他区域。

“现在,我们发现了一个新的中间神经元如何控制塑性原理,在更好地了解我们的研究是第一步的机制参与其他大脑区域,“Kreitzer说。“我们相信,我们的研究结果可以作为一般指南确定这些神经元如何影响神经回路;的方式表现自己的行为或疾病在不同的大脑区域会有所不同。”

其他地区的大脑,这些神经元的关键处理感官输入,如视觉或触觉,及其功能障碍与双相情感障碍和精神分裂症。Fast-spiking中间神经元可能是一个关键因素在控制这些系统的学习过程的效率。

摘要“Fast-Spiking中间神经元供应破裂的前馈控制,钙,和可塑性高效学习”是网上公布细胞2018年2月8日。