对啮齿动物的研究表明，单个运动神经元的活动随着时间的推移是稳定的

虽然许多研究已经调查了哺乳动物运动系统的基础(即，允许哺乳动物以特定方式运动的神经网络的集合)，但仍有一些问题没有得到解答。其中一个问题与大脑中反复出现或稳定的行为是如何维持的有关。

一些理论和研究结果表明，稳定行为背后的神经活动本身是非常稳定的。然而，另一些人暗示，尽管产生了类似的行为模式，但单个运动神经元的活动可能会随着时间的推移而发生相当大的变化。

哈佛大学的研究人员最近试图通过观察啮齿动物的行为和神经活动来解决这个长期存在的争论。他们的研究结果发表在自然神经科学，表明单神经元的活动大脑区域与运动和身体相关的行为模式随着时间的推移高度稳定。

进行这项研究的研究人员之一Bence P. Ölveczky告诉MedicalXpress:“在像大脑这样高度退化的系统中，单个神经元水平的稳定性是不需要的，因为许多不同的活动模式可以产生相同的输出。”“在输出不变子空间中行为漂移的神经表征被广泛接受。但事实是这样吗，或者大脑已经找到了将活动稳定在单个神经元水平的方法?”

为了验证他们的假设，研究人员必须长时间记录啮齿动物的大脑活动，因为它们表现出非常稳定的行为。Ölveczky的实验室经常训练老鼠产生复杂的“舞蹈”或行为模式，一旦学会，就非常稳定。因此，当大鼠进行这些稳定的行为时，研究小组只是在很长一段时间内记录单个运动相关神经元的活动。

Ölveczky解释说:“我们开发了一种系统，可以在数周内连续记录相同的神经元。”“为了消除任何可能混淆我们实验的可变性来源，我们的动物在一天中的同一时间，在相同的条件下，在几周内在相同的盒子里表现出相同的行为。结果是惊人的:在数周的记录中，单个神经元的神经活动模式超级稳定，反映了行为本身的稳定性。”

为了让他们的发现可靠，Ölveczky和他的同事们必须检查一种非常稳定和定型的行为，这种行为由可以非常精确地测量的特定运动模式组成。因此，他们教老鼠完成一个简单的任务，在这个任务中，老鼠按一个精确的时间顺序按下一个杠杆就会得到奖励。

随着时间的推移，他们的老鼠学会了复杂而特殊的运动模式，最终使它们能够解决任务并获得水的奖励。这些模式可以与人类一生中可以学习的稳定运动模式进行比较，比如网球或排球。

Ölveczky说:“我们发现，老鼠学习的模式在几个月后变得高度稳定，我们在严格控制的条件下，在几周内记录了相同细胞的活动。”“我们还使用了一种先天行为，湿狗抖动，这是一种高度刻板的行为，具有我们可以精确测量的结构。我认为我们的研究解决了一个重要问题，即稳定的行为和记忆是如何维持的。”

总的来说，Ölveczky和他的同事最近的工作表明，大脑通过“冻结”单个神经元的活动模式来保持稳定和一致的行为。这与之前的研究提出的观点一致，即神经活动只要它在相关控制单元(所谓的“输出单元”)上的投影是稳定的，就可以漂移。

Ölveczky补充说:“虽然我们的工作建立了稳定行为中的单神经元稳定现象，但这种活动模式是如何在不断被新体验和其他过程重塑的电路中保持的，这仍然是一个谜。”“确保这种稳定性可能需要一个积极的过程，我们想了解这一点。我们也会喜欢那些保持稳定的动物行为接受挑战，学习其他类似的行为，使用相同的神经回路然后探究这种‘多任务处理’是否会带来不稳定性和行为间的干扰。”

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