研究人员预测老鼠大脑活动的行为

如果行为是一种语言,UO神经学家卢卡Mazzucato解码其语法。

独特的、协调的活动在大组神经元可以预测未来一个老鼠的行为,他和他的团队在一项新的研究显示。他们创造了一个链接的字典大脑活动模式简单的动作。找到帮助他们理解大脑如何决定未来行动的时机,和连接小行动到更大的序列。

他和他的团队报告他们的研究结果在《华尔街日报》10月29日神经元。

”在这篇文章中,我们发现大脑中的法律创建简单的行为序列,“Mazzucato说。

每一个复杂的行为是由一系列简单的动作,就像一个句子可以分解成串成音节的单词。虽然有灵活性如何放在一起,这些步骤也有规则组合意义什么和不喜欢。

例如,需要穿过一个房间。速度的步骤可能不同,但这将是不寻常的连续两个左脚步骤。预测复杂的行为需要理解这种grammar-both行为约束的方式,和他们不是。

Mazzucato想找出是什么让一个动物决定采取某种行动在一个特定时间,选择在大脑中是如何表示的。

他和他的团队,由博士后斯特凡诺Recanatesi Ulises佩雷拉,合作与神经科学家Zachary Mainen Champalimaud中心的未知在里斯本,葡萄牙。他们建立了一个实验,他们的训练老鼠戳着鼻子进笼子里一处墙壁,然后移动到另一个地方在笼子里喝水。如果老鼠立即的回报,他们得到了一个小口;如果他们可以等待10到20秒,他们得到了更多的水。老鼠的一系列行动是相对固定的,但每个动物可以选择时机。

老鼠匆匆走过的时候,研究人员追踪大量的神经元的活动在大脑运动皮层的一部分,参与规划运动。

老鼠的未来意图是为代表的协调活动大量的运动皮层神经元,研究人员发现。在每个操作创建了一个独特的签名运动皮层,和一群神经元的行为在协调和一致的方式。当一只老鼠准备切换到一个不同的动作,突然改变的神经签名。

“每一个行动动物表现在笼子里,我们能够理解计算神经元在大脑,“Mazzucato说。“我们可以预测动物会做几百毫秒之前他们做到了。”

老鼠,他们可以区分谁是立即要回报的,和那些坚持要求更大的喝的水,仅仅通过观察大脑活动。

他们也可以复制大鼠的可变性的选择通过一组数学方程称为递归神经网络,brain-inspired人工智能的一个例子。“现在我们有一个模型,我们可以概括,“Mazzucato说。

在这里,团队只关注于一种行为变量,行动的时机。但在未来,他们希望调查类似的问题在选择和决策场景更紧密地模仿现实生活的复杂性。