什么样的鸟类告诉我们脑细胞和学习
研究大脑的大多数科学家认为存储器通过突触网络或神经元之间形成的连接存储。在神经元形成新的连接和加强或削弱现有的时，学习发生，使大脑成为所谓的突触可塑性。然而，存在越来越多的证据，即细胞本身的内在，内置属性，而不仅仅是它们之间的连接，也在这个过程中发挥作用。
芝加哥大学神经科学家的新研究采用了独特的模型 - 复杂的鸟类交配歌曲 - 以展示这些内在属性如何与复杂的学习过程密切相关。该研究，发表在自然通信，可以为我们对大脑的理解添加新的复杂性层。
“我们能够直接从细胞的性质到动物的行为中，”丹马尔戈里亚斯，博士学位说，新研究的神经医学家和高级作者。“这表明它不仅仅是驾驶学习和内存的突触的快速变化，而且还没有改变单元的内在属性。”
雄性斑马雀正在唱着复杂，精确的歌曲来吸引女性伴侣。他们尝试每一次生产完全相同的图案和时序，并且在某种程度上，女性通过歌曲的精确度来判断男性的健康。但鸟类不是天生的歌曲的完全歌曲;他们必须在毕业于John Coltrane的目录之前，就像一个年轻的萨克斯管主义实践规模和基本旋律一样，他们必须学习和练习他们的呼叫。
Margoliassh使用这是在鸟类学习这种复杂行为时研究大脑中潜在活动的机会。“鸣禽对自己学习很棒，但这不仅仅是关于鸣禽。这是关于神经科学的令人糟糕的作品，”他说。
所有生物电池都具有内部电压，与周围环境中的电压不同。神经元很特别，因为他们有所谓行动潜力或者能够快速改变细胞中的电流流量的能力。这些动作电位中尖峰的序列和时序是构成信息神经元通过网络的信息，因此他们是了解大脑如何学习的重要数据来源。
在新的研究中，MargoliaSh和Arij Daou，博士，黎巴嫩美国贝鲁特大学的Uhicicago和现在助理教授的前博士学者，记录了在不同发展阶段的Zebra Finch神经元的行动潜在峰值模式- 成人鸟类，具有完全发达的歌曲模式和少年尚未学习的少年。
神经元具有各种沟道和蛋白质，嵌入其细胞膜中，该膜在其细胞膜中以复杂的方式打开和接近，这取决于电流在进出或外流动的情况下。该机制的收集包括细胞的内在特性，其可以随着在细胞膜流过流动的电流的幅度和强度而变化。
录制流过细胞的电流，MargoliaSh和Daou设计了一种数学方法来比较两只给定鸟类彼此相匹配的内在特性的程度。给定鸟类中一类神经元的内在特性彼此相似，但它们从鸟类到鸟而变化。但是当研究人员同时计算他们的歌曲相似的歌曲相似的时候，他们就开始了一个引人注目的结论。
“这是伟大的'aha！'时刻，“MargoliaSh说。“当我们为鸟类计算的计算时，我们发现在其内在属性方面接近的鸟类也有类似的歌曲。”
这种关系在不同的鸟类中举起来。由同一父母提出的兄弟姐妹成人鸟类 - 因此教授同样的方式 - 具有类似的歌曲和内在细胞性质。但尚未完善他们的歌曲的少年鸟类都在地图上。无论他们是如何相关的，少年和歌曲的内在细胞属性都没有明显的关系。
研究人员还能够展示内在特性细胞响应歌曲模式的变化而改变。使用记录鸟类的设备并以轻微的延迟播放它导致鸟类以类似于人类口吃的方式改变歌曲模式。他们立即被困试图开始唱歌。最终，这种鸟类会陷入某些票据，或重复的模式，他们不会在自然环境中产生。
有趣的是，这种技术也可以诱导人们的口吃。如果扬声器侦听自己的声音稍微延迟，则会导致它们跳过单词和重复音节。但对于许多口吃的人来说，听到延迟饲料可以帮助减少口吃。
在收听口吃诱导延迟反馈后几小时内，神经元的内在特性在这些内变化鸟类而且，建议与改变的歌唱行为直接联系。Margoliassh说这是鉴于行为的相似之处，也可以为口吃的生物学机制提供一种对人类提供有用的模型。
“肯定是口吃的重要认知组分，我们还没有机会学习，看看鸟类模型有多有用，”他说，“但是在基本层面，我们可以精确研究这种行为的神经基础。具有口吃的动物模型可能是一个重大突破。“
该研究，“内在神经元特性代表歌曲斑马雀科声乐学习的错误和错误，“2020年2月19日出版自然通信。
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