人类能够在短时间内存储重要信息的能力,这是一种称为短期记忆的能力。在过去的几十年里,众多神经科学家试图了解神经电路如何存储短期记忆,因为这可能导致辅助内存失败并帮助设计内存增强干预的个人的方法。
斯坦福和Janelia研究校园的研究人员,Howard Hughes Medical Institute最近确定了人类如何存储短期记忆的神经电路图案。他们的发现,发表在自然神经科学,建议记忆-有关的神经电路含有频繁连接的模块,可独立地保持选择性和连续活动。
“例如,如果你需要记住一个电话号码虽然你寻找一支笔来写下这个号码,但是研究了这项研究的研究人员之一,而“Kayvon daie告诉医学Xpress。”个人欧宝娱乐地址神经元但是,非常健忘,因为他们只能记住他们的输入约10毫秒。它已经假设,如果两个健忘的神经元相互连接,它们可能会彼此不断提醒他们所应记住的内容,以便电路现在可以持有数秒钟的信息。“
Daie和他的同事Karel Svoboda和Shaul Druckmann进行的这项研究的主要目的是了解神经元是如何编码短期记忆的。例如,他们想要确定两个相互连接的神经元是否会交换人类试图记住的信息,从而让一个神经回路将这些信息存储几秒钟。研究人员通过测量不同神经元之间的相互作用来测试这个想法。
虽然神经元存放记忆的想法已经存在一段时间,但在实验上测试它已经证明了相当具有挑战性。为了测试它,研究人员首先需要识别存储存储器的神经元,然后测量它们的连接。为此,Daie和他的同事们最近开发了制定的方法,使科学家使用光线使用高水平的精度来记录和操纵神经元活动。
“使用一系列最近的开发技术,我们可以激活特定的神经元,然后观察那些神经元如何影响其余的电路,”Daie说。“我们的预测是:如果我们刺激记忆神经元,我们应该看到邻近记忆神经元的活动增加。”
Daie和他的同事聚集的实验观察与他们的预测一致。除了确认记忆神经元彼此相连之外,它们的研究结果表明它们在集群中组织。
“我们发现神经元倾向于在集群中连接,”Druckmann说。“这意味着该电路由许多独立集群或模块组成,每个集群或模块都是独立地存储短期存储器的。我们假设这种电路架构可能有助于使存储器存储更可靠。”
在他们的实验中,Daie和他的同事只有在由100,000个神经元组成的电路内激活8个神经元的组。尽管如此,研究人员发现激活这些神经元群仍然导致动物行为的变化。
“基本上,我们能够通过激活小鼠的神经元的小部分来修改鼠标的短期记忆,”Daie说。“我们还发现,刺激的神经元和动物行为的活动之间存在对抗直觉的关系。”
该研究人员的最近进行的研究提供了关于神经电路图案在的新有价值的洞察力短期记忆流程。在他们未来的研究中,Daie和他的同事们想确定当特定神经元激活时会改变内容的方法。此外,他们计划探讨修改更复杂和精致的记忆的方法。
“我们感到惊讶的是,激活似乎与一个记忆有关的神经元实际上最终引起了相反的动作,”黛黛说。“虽然我们能够预测这可能会通过观察到我们在网络中实施的变化可能发生这种情况时,真正的大脑被证明比我们的初始思想更复杂,即驾驶与记忆相关的神经元将始终将行为推向该记忆。”
更多信息:有针对性的光电刺激揭示支持短期存储器的电路图案。自然神经科学(2021)。DOI: 10.1038 / s41593 - 020 - 00776 - 3。
信息信息:自然神经科学
©2021 S欧宝app网彩cience X Network