随着小说的景象变得熟悉,不同的大脑节律,神经元接管
关注什么是新的,我们漠视。麻省理工学院的研究人员的一项新研究Picower研究所学习和记忆显著进步的了解哺乳动物大脑使这个“视觉识别记忆。”
解雇的事情在一个场景,已被证明是没有结果是一个重要的功能,因为它允许动物和人们很快认识到新事物,需要评估,马克说熊,Picower脑与认知科学系的教授和这项研究的资深作者神经科学杂志》上。
“每个人都在一个意想不到的刺激相应的行为反应是投入注意力资源,”贝尔说。“也许这意味着危险。也许这意味着食物。但是如果你学会这把刺激没有任何意义,它是超级自适应不再注意它。正常的大脑功能所必需的,我们可以做一个快速的确定是否刺激小说。”
精神分裂症患者和一些自闭症谱系障碍似乎与此功能斗争,熊说。
2006年贝尔斯登的实验室发现了第一视觉识别记忆的迹象。研究人员发现一个强大的模式增加在视觉皮层电活动的老鼠变得熟悉图像在屏幕上。随后的研究表明,这种增加的电生理反应,称为SRP,或者“刺激选择性反应可塑性,”与“习惯化”,或相关行为失去兴趣探索越来越熟悉的刺激。
从那时起,实验室老鼠一直在理解这些现象是如何出现。他们的研究表明,一个众所周知的学习和记忆的机制称为“LTP”,加强神经连接在频繁活动,涉及,但这种机制本身并不能产生视觉识别记忆。抑制性神经元称为小清蛋白(PV)表达神经元似乎也至关重要的部分的电路。已知PV神经元在大脑皮层产生高频伽马节奏。
在新的研究中由研究生达斯汀·海登和丹尼尔·蒙哥马利,贝尔斯登的实验表明,随着小说视觉模式变得熟悉,转变了鲜明的视觉皮层的变化。Gamma节律给低频β节律和PV神经元死亡的活动倾向于上升活动抑制神经元生长抑素(SOM)表达。
熊说,这项研究,因此提供了一个外部的可测量的指标从小说过渡到对大脑的节奏的转变。它还提供了一个新的视觉识别记忆是如何执行的假设:光伏活动,最初抑制SRP电响应,最终本身变得被SOM活动。
贝尔实验室的波士顿儿童医院的研究人员正在与查克·纳尔逊在SRP确定畸变,如这个频率过渡,可以作为自闭症谱系障碍的早期生物标志物。
老的场景
在新的研究中,研究人员发现重复老鼠相同的简单的图像在几天。同时他们测量了SRP电响应的老鼠以及神经的节奏。平行实验,他们设计一些老鼠光伏或SOM神经将flash明亮活跃。然后当老鼠看到图像,科学家们可以看到使用“双光子显微镜的闪光。
第一天,当图像小说,节奏在视觉皮层的频谱是由更高的频率伽马读数。随着日子的推移,γ功率减少,取而代之的是一个稳定的低频β增加力量。为了确保这不是一个无关的过渡,在7天的科学家提出了一个新的形象和熟悉的人。当老鼠看到新的,他们又表现出伽马频率控制模式。当他们看到同样的古老的原始图像,视觉皮层复制的模式增加β的力量。
在随后的数据分析,研究人员发现,γ力量和β增加力量的下降与SRP增长显著相关电活动,这表明他们确实是联系在一起。
“这些数据是兼容的假设相同的底层生物SRP的表现负责,”研究人员写道。
双光子显微镜实验表明,潜在的生物学差异。PV神经元反应强烈时图像小说,但活动成为取代通过增加SOM活动随着几天成为熟悉的形象。
SOM神经细胞被认为抑制PV神经元,贝尔说,但证明SOM抑制光伏占视觉识别记忆,实验室还需要进行更多的实验。使用光遗传学,他们可以控制工程师神经元有不同颜色的光线,他们可以操纵SOM神经元是否关闭它们导致老鼠永远把重复的图像作为新,或把他们的原因老鼠立即把小说图片是过时的。
