重编程脑细胞能够灵活决策
不握手问候、在火车上必须戴口罩、对着肘部打喷嚏——COVID-19大流行戏剧性地表明,人类摆脱习惯行为、学习新行为是多么重要。动物也必须能够迅速适应环境条件的变化。
“可塑性。脑形成这种能力的基础,“苏黎世大学大脑研究所的联合主任弗利特·赫尔默·赫尔默斯(Zurich大学)也领导神经科学中心苏黎世。”但是生物过程这使得这种惊人的壮举仍然很清楚。“赫尔默辰的团队现在已经成功地迈出了照亮这些进程的第一步。他们的研究,刚刚发表在科学期刊上自然,表明了orbitofrontal cortex.,脑的区域皮质坐在眼睛后面,能够重新编程神经元位于感官区域的。
观察脑细胞在复属性行为中
在他们的实验中老鼠,研究人员模拟了受控条件下的重新学习过程,并研究了在该过程中单个神经元的水平的大脑中发生的内容。研究人员首先训练了动物每次碰到一条粗糙的砂纸,用晶须才能舔,并用一杯蔗糖水奖励响应。然而,当他们擦拭细粒砂纸时,小鼠不允许舔掉它们的晶文;如果他们这样做,他们受到轻度刺激性的噪音。一旦大鼠理解如何执行任务,那么就转动表格。奖励在针对细粒度而不是粗暴的砂纸时搅拌后奖励。小鼠在几乎没有练习后迅速了解了这种新的相反行为模式。
更高的权威倒掉细胞
在培训期间,神经科学家采用分子生物学和成像技术来分析所涉及的脑皮质中的个体神经元的功能。他们的分析显示了一群脑细胞在再学习过程中,眼窝额叶皮层特别活跃。这些细胞有长轴突延伸到老鼠处理触觉刺激的感觉区域。这个区域的细胞最初遵循旧的活动模式,但其中一些随后适应了新的环境。当眼窝额叶皮层的特定神经元被故意灭活时,再学习就会受损,感觉区域的神经元的活动不再显示出变化。
“我们能够证明与奥贝罗托尔皮质的直接连接感官领域存在的大脑存在并且一些神经元被重新搬到那里,“Helmchen解释说。”那些细胞的可塑性和他们从高阶眶内皮质接收的指令看起来对行为灵活性以及我们适应新情况的能力至关重要。“
“人们早就知道眼窝前额皮质参与决策过程。”在某种程度上,它使我们能够对外部环境做出适当和成功的反应。”,但神经回路本职能的基础是未知的,直到现在,“英国纽卡斯尔大学的副教授Abhishek Banerjee说,英国纽卡斯尔大学副教授。”这种通信和控制模式,跨越大脑的远处地区真的是显着的。“
理解疾病的更好
研究人员认为,他们在老鼠身上观察到的基本过程在人类大脑中也以类似的方式发生。Helmchen解释说:“对决策过程中涉及的复杂大脑过程的深入了解非常重要。”“我们的研究结果可能有助于更好地理解大脑疾病的灵活性做决定是受损的,比如各种形式的自闭症和精神分裂症"他说,很明显,有困难或不能适应自己的行为对受影响的人来说是一个严重的问题。
进一步探索
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