一个窥视大脑中的视觉和决策之间的相互作用

all-RIKEN团队老鼠的神经科学家已经绘制出神经元选择性地激活视觉系统在决策,并可能直接影响这一过程。为了实现这一点,他们结合精巧制品行为与复杂的神经元成像任务。

我们所做的选择涉及到不同的部门的大脑,包括那些负责认知、运动和其他活动。这种复杂性使得神经科学家弄清哪些挑战神经回路直接协调决策。

许多重要的决定首先应对我们所看到的在我们面前。但是哺乳动物大脑的视觉中心依靠更多的信息比单独提供的眼睛。“大多数的输入来自大脑内,“理研中心的安德里亚Benucci说大脑科学。“他们携带一个伟大的非视觉信号的多样性。”

这使得Benucci假设这些其他来源的数据可能代表choice-guiding神经元输入。然而,确认这将需要设计一个实验,减少其他大脑功能的混杂效应的相交决策的过程。

应对这一挑战,Benucci和他的团队行为任务用于小鼠最小化的参与记忆,身体动作对小说刺激和反应。这意味着训练动物获得水奖励调整方向的投影图像匹配的目标模式。动物一旦掌握了这个任务,研究人员使用荧光蛋白质“记者”监测放电的神经元在大脑的不同区域动物追赶他们的赏赐。

他们的成像数据子集的神经元透露,似乎是直接参与的选择。这些大多是位于腹侧视觉流内的大脑区域,一个系统的神经元主要参与了视觉场景的识别功能。这些信号的强度取决于任务的困难和在多大程度上动物的注意力都聚焦于定位任务。

Benucci和同事确认了他们所观察到的活动模式神经元网络计算模型使用实际数据,他们训练有素的动物。这项工作发表在杂志上自然通讯。

“在这项研究中,我们不仅发现了签名的选择,但我们也发现结构表征的动态选择信号,反映了决策过程的上下文相关的性质,“Benucci说。“模型确认,记录信号确实反映了网络计算与解决这个有关特定的任务使用选择策略匹配的老鼠。”

有趣的是,选择信号识别是由相对较少的稀疏分散的神经元在腹侧流。Benucci现在的团队正在研究这些“孤独者”影响的程度建立决策。