神经元可靠地对直线作出反应

根据Carnegie Mellon大学神经科学家的一项新的研究，即使神经元的蜂窝化妆，脑卒中的细胞化妆，即使神经元的细胞化妆，梅尔顿大学神经科学家副教授桑德拉库尔曼副教授的新研究，均可能够可靠地检测直线。该研究的发现，发表在科学报告10月16日，为未来的研究奠定了基础，进入了感官系统如何使感官系统如何做出反应和适应变化。

我们大多数人都认为，当我们经常看到一些东西时，比如我们的房子或我们工作的建筑，我们的大脑会以可靠的方式做出同样的反应神经元射击。当我们看到简单的水平或垂直线路时，假设它会持有同样的意义。

“我们实验室所在的大楼有这些宏伟的柱子，”库尔曼说。“逻辑上的假设是，当我们每天接近这座建筑时，我们的大脑正在以同样的方式识别这些本质上是直线的柱子。从科学上讲，我们不知道这是不是真的。”

虽然Kuhlman和其他科学家认为，这种神经元可靠性的想法是一个可能的假设，但它们也有理由相信它可能不是这种情况。构成个体神经元细胞化妆的蛋白质组分在数小时或几天内不断变化，当它们响应给定刺激时可能会改变。两份假设都没有实验证明。

就视觉而言，研究人员确实知道，当我们第一次遇到刺激时，大脑中的一组神经元初级视觉皮层对刺激的方向做出反应，确定刺激是水平的、垂直的还是倾斜的角度。神经元将这些信息传递到大脑的视觉皮层，进入下一个处理阶段。但他们不知道是哪些神经元做出了反应，是否每次都是相同的神经元做出了反应。

一种新的成像技术，称为双光子显微镜，允许在Kuhlman的实验室中的神经科学家在鼠标模型的初级视觉皮层中，在荧光蛋白激活时，一次在初级视觉皮层中显示在400-600神经元之间。在实验中，将鼠标显示出差分导向线的序列图案 - 一些水平，一些垂直和成角度的垂直。这些刺激激活兴奋性神经元并使它们发出荧光信号，可以使用显微镜技术来看。

在两周的时间里，这些老鼠被暴露在同样的视觉刺激下，研究人员测量了数百个神经元中每个神经元的反应。他们发现，在整个研究过程中，大约80%的跟踪神经元被相同的定向神经元激活。它们对同样的方向线也可靠地保持沉默。这表明它们在大脑回路中维持了相同的功能角色达数天之久。

研究人员能够测试广泛的刺激，包括测量神经元如何应对不同厚度的线条。他们发现一些神经元在它们如何应对厚度时不稳定，同时保持原始选择性的线取向。Kuhlman指出，这表明了这一点单个神经元可以不断编码特定的视觉功能，同时仍然能够适应他人。

“看到一个特征中的可塑性，但不是另一个功能，很有意思，”库尔曼说。“这使我们能够在结合新信息时对我们的大脑如何保持稳定的感知来实现对世界的稳定感知的关键洞察。例如，即使进行了略微更新，您希望能够识别您的建筑物，例如如果您的稍微更新清洁建筑物。看来我们可以在不完全改变给定神经元的功能响应性的情况下更新刺激特征的一个方面。“

研究人员将使用此数据集作为下一组研究的控制，该研究旨在了解这些神经元在视觉系统中的变化时如何应对，例如学习新的视觉任务或从外部遮挡后恢复。

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