研究发现中心连接大脑的运动和动力

我们日常生活依赖计划运动通过环境来实现目标。Picower研究所的一项新的研究通过麻省理工学院的神经科学家对大脑学习和记忆标识一个神通广大的地区是一个至关重要的电路之间的联系指导有目的的运动和动力行为。

9月19日发表在当代生物学,研究表明,横向隔(LS)、一个地区被认为是不可或缺的调节行为和参与很多精神疾病,直接编码信息的速度和加速度的动物导航和学习如何获得奖励的环境。

“完成一个简单的任务,如获取食物吃晚饭,需要大量的参与和协调的大脑区域,和很多因素的权衡:例如,多少努力是为了从冰箱里取食物和餐馆,”汉娜Wirtshafter说,该研究的主要作者。“我们已经发现,LS可能帮助你在做一些决定。LS代表地方,运动,和激励信息可能使LS帮助你整合或优化性能考虑的地方,速度,和其他环境的信号。”

先前的研究认为LS重要的行为功能,如调节焦虑、侵略和影响。它也被认为是参与成瘾,精神病、抑郁症和焦虑。神经科学家追踪其海马体,连接一个至关重要的中心编码空间记忆并将它们与上下文,和腹侧被盖区(VTA),一个地区,通过神经递质多巴胺介导目标导向行为。但直到现在,没有人表明LS直接跟踪运动或与海马体,例如对某些神经节奏,通过同步运动和空间上下文的奖励。

“海马体是大脑的研究最多的地区之一,由于其参与记忆、空间导航,和大量的疾病如阿尔茨海默氏症,”Wirtshafter说,最近在获得博士学位的研究生在实验室里研究高级作者马修·威尔逊谢尔曼仙童神经生物学教授。“相对外侧隔是知之甚少,即使它从海马体和接收大量的信息连接到多个领域参与动机和运动。”

威尔逊说,这项研究有助于阐明LS的重要性作为一个十字路口之间的运动和动力信息海马体和腹侧被盖区等区域。

“发现LS的活动是由运动控制指向运动之间的联系和多巴胺控制通过LS可能相关的记忆,认知,和疾病,”他说。

跟踪的思想

Wirtshafter能够直接观察到LS和海马体之间的相互作用,同时记录数以百计的神经元的电活动激增在老鼠的每个地区都在t型迷宫寻求回报,当他们变得习惯于把光线和声音提示和奖励盒子在一个开放的环境。

威尔逊在这些数据中,她和观察到的速度和加速度飙升代码背LS,看到清晰的迹象表明,重叠的人口从海马体神经元是基于信号处理信息,包括活动锁海马脑节奏飙升,依赖所在发射性,提示和奖励的反应调节的任务。这些观察建议研究人员隔可能作为收敛点的运动和空间上下文信息。

Wirtshafter激增的测量结果还显示,LS的协调与海马θ节律是选择性地增强在选择行为依赖于空间工作记忆,这表明LS可能是一个关键继电器在导航信息选择的结果。

把运动的背景

总的来说,这些发现表明,在LS刺激信号,结合输入接收到的海马体,允许LS可能导致动物的意识在空间的位置,以及它的能力评估任务相关上下文的变化引起的动物的运动,例如当它已经达到了一个选择,威尔逊和Wirtshafter说。

这也表明LS调节影响的报道能力和行为可能源于其在运动能力评估内部状态改变时,这些更改的后果和结果。例如,LS可能有助于指导运动朝向或远离积极或消极刺激的位置。

因此这项新研究提供了新的视角对横隔在导演的角色行为,研究人员补充说,鉴于已知的LS协会和一些障碍,这也可能对更广泛的理解提供新的影响机制相关的情绪、动机、运动、精神疾病的神经基础。

“了解LS功能运动和动力将帮助我们理解大脑如何使基本的决策,以及如何在这些加工中断可能会导致不同的疾病,“Wirtshafter说。

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