研究人员发现，大脑的一个区域是新皮层中编码过去经历的信号的关键来源

大脑对我们感官收集到的信息进行编码。然而，为了感知环境并与环境互动，这些感官信号必须在大脑中存储的过去经验和个人当前目标的背景下进行解释。由弗莱堡大学医学院教授、法兰克福马克斯普朗克大脑研究所研究小组组长约翰内斯·莱茨库斯教授领导的一个团队，现在已经确定了这种依赖经验的所谓“自上而下信息”的关键来源。科学家们已经在杂志上发表了他们的研究结果科学．

新皮层是人类大脑中最大、最强大的区域。大脑所有重要的认知功能都是由两种截然不同的信息流汇聚而成:一种是“自下而上”信息流，代表来自环境的信号，另一种是“自上而下”信息流，传递有关过去经历和当前目标的内部生成信息。莱茨库斯说，这些内部产生的信息究竟是如何处理的以及在哪里处理的，这个问题在很大程度上仍未得到探索。这促使他和他的团队寻找这些自上而下信号的来源。科学家们成功地确定了位于前脑深处的丘脑的一个区域，它是获取这种内部信息的关键候选区域。

在此基础上，Letzkus实验室的博士后M. Belén Pardi博士开发了一种测量小鼠新皮层中个别丘脑突触在学习范式前后反应的策略。帕迪解释说:“尽管不相关的中性刺激在这一通路中被小而短暂的反应编码，但学习强烈地增强了它们的活动，并使信号随着时间的推移变得更快和更持久。”莱茨库斯说:“当我们将获得的记忆强度与丘脑活动的变化进行比较时，我们非常确信:这揭示了一种强烈的正相关关系，表明来自丘脑的输入显著地编码了刺激的习得行为相关性。”

在进一步的实验和计算机建模中，研究人员与来自Technische Universität Berlin的Henning Sprekeler博士的团队一起进行了研究，他们发现了一种以前未知的机制，可以精细地调节这些信息，并在新皮层的最外层确定了一种特殊类型的神经元，它动态地控制这些自上而下的信号流动。这证实了科学家们的假设，即丘脑对感觉新皮层的投射是记忆的关键来源信息关于之前与感官刺激相关的经历。“这种自上而下的信号在许多方面被打乱大脑自闭症和精神分裂症等疾病，”莱茨库斯解释说。“我们希望目前的研究结果也能让我们对这些严重条件下的不适应变化有更深的理解。”