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研究人员发现沉默脑细胞的隐藏作用

在特定任务期间,记录为最不活跃的大脑细胞可能是正确完成任务的最重要方法。

秒速飞艇官网由纽约大学医学院的神经科学家领导的啮齿动物新实验结果挑战了大脑研究的假设,即参与任何复杂活动的最活跃的大脑细胞或神经元在控制这种行为中也最重要。

对于这项研究(于2月26日在eLife杂志上在线详细发布),研究人员使用了位于大脑皮层两个大脑区域(已知是控制反应方式如何执行任务的哺乳动物大脑的前端)中的探针监测脑细胞的活动。在环境中听到和看到的东西。

该研究的主要发现是,在大鼠的近200个受监视的脑细胞或脑细胞组中,乍一看,有60%的人显得相对安静,因为在训练的基础上,大鼠成功地按了鼻子以获取食物。对某种声音的反应。然而,研究人员说,计算机分析表明,当啮齿动物对正确的声音做出正确的按下按钮时,皮层中最不活跃的神经元会同时“激发”并激活更多的脑细胞。

此外,当这些最不活跃的神经元不同步时,啮齿动物在锻炼过程中出现错误的可能性更大。该研究的作者说,这表明这些相对安静的细胞对于成功至关重要。研究人员将这种协调的运动(仅相差千分之一秒)描述为不同神经元组之间的“共识建立”形式,这些神经元通过一致行动来增加信息的重要性。

“高级研究人员和神经科学家罗伯特·C(Robert C)说:“我们的研究提供了有力的证据,证明某些神经元参与控制特定行为的程度最少,实际上可能是在其他神经元之间'达成共识'以执行复杂任务的过程中最重要的。” Froemke博士

具体而言,研究人员在执行任务时监控了大鼠的单个细胞和多达八个脑细胞的组。动物会听到几种不同的声音,研究人员会在正确执行任务以及犯错时记录神经活动。

秒速飞艇官网然后,使用纽约大学朗根分校开发的计算机算法分析复杂数据,该算法专门设计用于检测电记录中的模式,或者研究人员将其描述为积极参与执行任务的脑细胞的“尖峰序列”。

“如果进一步的实验证实了我们的发现,那么这些“沉默型”神经元可能是哺乳动物大脑中大部分辛勤工作中最负责任的细胞,”纽约大学朗根分校斯基伯尔生物分子医学研究所的副教授弗罗姆克博士说。

弗洛姆克博士也是霍华德·休斯医学院的教授,他说,该团队的最新发现对于将来患有脑病(例如癫痫)的人可能具有临床意义,这些人使用电植入物来阻止癫痫发作。未来的电子设备将不再专注于单个脑细胞,而是专注于被认为与该活动有关的网络或神经元组。

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