老鼠舔东西的方式可以揭示神经系统疾病的起源

老鼠
信用:CC0公共领域

康奈尔大学研究人员首次开发了一种技术,用于研究小鼠的电机控制的神经科学 - 通过聚焦在舔水喷口时的舌头。

该技术包含机器学习在一个易于处理的实验装置中打开了揭示奥秘的大门作品,了解帕金森病等相关疾病的神经基础,并通知机器人。

“我们现在在鼠标中有一种方法,我们可以将所有现代神经科学的工具带到这一真正经典的运动控制问题,”神经生物学和行为副教授的高级作者Jesse Goldberg表示。

Goldberg说,电机控制神经科学领域几乎完全通过对猴子的研究来实现了进步。他的实验室多年来努力发展为了更快,更具无法实现的实验,但发现了太多的制约用四肢去够;老鼠缺乏这种运动所必需的生物力学和性质。

Goldberg的实验室的前研究生Tejapratap Bollu正在努力参与舔鼠的不同项目一项发现导致了这项新技术的诞生。喷水口装有接触传感器,但通常情况下,舌头会打偏。

Bollu“用他细心的眼睛注意到(老鼠)实际上伸出舌头寻找”喷口,而不是像我们想象的那样舔,Goldberg说。

研究人员发现,在每舔的时间尺度接近100毫秒的时间尺度上发生的小鼠的运动类似于猴子达到和调整,并以惊人的类似方式激活电机皮质。

利用高速摄像机,研究人员可以观察到舌头伸向水龙嘴,就像人伸向物体一样。他们也可以移动水,它强迫错过和立即更正。与此同时,遗传工程的小鼠允许研究人员使用光在动物饮用的同时使用光线旋转脑的不同部位。

研究人员能够使用脑激活实验来放大前外侧皮质。“电信号与类型表现出显着的相似之处Goldberg说。

“现在我们可以做之前从未做过的实验,”他说。

例如,康奈尔神经科技公司已经开发出一种技术,可以同时记录动物体内的数千个神经元。在接下来的步骤中,Goldberg计划使用这些工具首次描述神经系统疾病(如帕金森病)中致病性大脑信号的来源。


进一步探索

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更多信息:Tejapratap Bollu等人,当舌头触及或漏掉目标时,皮质依赖的修正,自然(2021)。DOI:10.1038 / S41586-021-03561-9
信息信息: 自然

所提供的康奈尔大学
引文:老鼠舔东西的方式可以揭示神经系统疾病的起源(2021年5月19日)
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