记忆游戏可以帮助我们理解大脑损伤

创伤性脑损伤后,为什么有些人迅速恢复他们的技能而其他人面对持久的挫折?波士顿大学的神经学家杰瑞陈和他的同事们一直在试图回答这个问题通过理解大脑的哪些部分是用来处理感觉信息,记住不同的技能。

“从医学的角度来看,问题在于大脑的某些部分单独负责某些类型的函数,”陈先生说,艺术与科学学院助理教授生物学和BU系统神经科学中心的教员。他的实验室的最新研究,发表在神经元,最终可以帮助我们确定哪些能力尤其创伤性脑伤势后难以恢复,因为这些技能是在只有一个区域的大脑更有弹性。

陈的团队创建了一个内存游戏老鼠为了检查两个大脑区域的功能的过程信息触摸的感觉和之前的记忆events-areas大脑的他们叫S1和S2。陈想看看S1和S2处理相同的信息(分布式处理),或者如果领域都有专门的、独立的角色(本地化处理)。

老鼠是一个记忆游戏,轻轻刺激他们胡须一个移动设备。老鼠,游戏的目的是识别须运动模式获得奖励。首先,每个鼠标觉得设备向前或向后移动它的胡须。大概出现了两秒钟沉寂之后,设备移动他们的胡须。如果他们的胡须都被感动了相反的方向在两个轮的例子中,如果设备把胡须向前首先,停顿了一下,然后把胡须向后老鼠学会了他们可以舔草获得解渴的饮料。另一方面,如果设备在同一方向移动它们的胡须两轮,老鼠应该避免舔。如果老鼠弄错了,他们收到一个小的空气和超时之前恢复比赛。

与此同时,研究人员观察老鼠的大脑活动在整个游戏,看到S1和S2地区影响小鼠的技能。他们使用了一种叫做光遗传学,基因工程方法,允许他们选择性地激活脑细胞在S1和S2组使用光的老鼠的大脑区域。

研究人员发现S1和S2的老鼠的大脑区域做很多同样的处理,经常来回发送信息。但他们也指出,这两个概念大脑区域进行一些专门的角色,而老鼠了记忆游戏。S1似乎更直接参与处理感觉信息,使老鼠的胡须的实时移动。相比之下,S2似乎特别参与帮助老鼠回忆往事,与老鼠依赖这个大脑区域记得发生了什么在第一轮的比赛。

陈表示,研究结果表明,S1和S2连接不同,大脑细胞相互S2更强连通比里面的脑细胞S1。陈推测,这些强大的连接与S2在回忆过去的作用。当大脑细胞连接,可能会更容易引发一连串的线索细胞,引发记忆的神经活动“多米诺效应”。在一起,S1和S2的本地化和分布式处理的角色了老鼠能够正确玩游戏并获得含糖的零食。

尽管人类没有胡须,团队的实验观察结果可以代表同样的感觉信息处理人类的手。

“我们有一样敏感和灵活处理触觉信息与我们的手指鼠标与它的胡须,“陈说。“所以,如果我们要研究我们如何处理触觉信息在我们的手和手指,我们可能期望看到一样多分布式电源(鼠标),因为这是我们进化作为我们的一个主要的感觉。”

之前,这些发现可以帮助人类遭受长期丧失运动能力或其他能力创伤性脑损伤陈先生说,仍然有很多要做的研究。

“要牢记的一个因素是,鼠标有一个较小的大脑比人类,和一些地区更混在一起的,所以在一只老鼠的大脑可能更分布式处理,”他说。

人类大脑的体积远远大于一个鼠标,陈说,人类可能有更多的区域进行局部处理。或者,相反的也可能是真的,他说:“因为我们有更大的大脑,有更多的联系,所以我们可能一样多分布式电源作为鼠标或更多。”

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