研究人员在老鼠的大脑中绘制声音、反应和奖励预期图

俄勒冈大学的神经科学家报告说，老鼠大脑的两个区域结合了听到的和预期的表征，引导老鼠的行为，使老鼠得到最好的奖励。

研究人员已经知道信号从耳朵传到耳朵脑干丘脑和听觉皮层，然后继续。我们不知道的是，这些关于声音的信号是如何被其他人使用的大脑区域做出决定和驱动行为。

在一系列的研究中使用老鼠神经科学研究所成员、生物学教授圣地亚哥·贾拉米略实验室的研究人员发现，背侧纹状体的后尾是一个关键角色。2018年4月发表在自然通讯， Jaramillo和他的同事们发现，在听觉任务中，该区域的神经元提供了稳定的声音表征。

后续研究发表在神经科学杂志》上，试图进一步了解老鼠体内发生了什么大脑贾拉米略说。

今年1月，他的实验室报告称，背侧后纹状体从两条平行的通路接收信号，一条来自听觉丘脑，另一条来自听觉皮层。第二项研究发表于3月5日的网上，更仔细地研究了信号是如何整合的。

“两种途径的信号都能很好地告诉你声音的频率，”Jaramillo说。这解释了为什么如果你关闭听觉皮层你仍然可以从听觉丘脑得到你需要的信号。在我们的第二项研究中，我们调查了声音，动作和奖励．我们知道这些神经元的活动大脑区域代表声音，但行动和对奖励的期望呢?”

研究人员在简单的两种选择场景中使用电生理记录，发现奖励反应的整合，或对习得奖励的预期，在后纹状体中得到了加强。

最初，在超过100次试验中，11只成年雄性老鼠听到短暂的高频和低频声音爆发。作为奖励，如果老鼠根据声音的频率向右或向左移动，就会有一两滴水等待它们。在这一点上，研究人员改变了奖励-声音的联系，以观察老鼠的程序化预期是否可以被重新编程，并影响方向性行为的变化。

随着时间的推移，当老鼠调整它们的动作以寻求更大的奖励时，背部后纹状体的反应增强了。新的研究表明，相关的听觉神经元建立了关于声音、行动和奖励预期的表征。

Jaramillo说:“你可以从神经元的放电中判断出老鼠期望的哪种行为会产生最好的奖励。”

Jaramillo实验室的研究旨在了解大脑如何学习做出更好的决定。他指出，人类的大脑区域和大脑回路是相似的，但声音信号是否通过两条途径到达后纹状体尚不清楚。

贾拉米略说，他的研究最终可能为治疗策略提供途径，可能包括专门的设备来治疗人类听觉障碍或与中风或受伤有关的损伤。

“我们在实验室里做的是基础科学，”他说。“我们正试图了解健康的大脑是如何工作的，所以未来的研究可以利用这些知识来开发更好的诊断和治疗方法。”

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