新闻发布
2012年5月7日,星期一
阻止它阻碍了大鼠记忆指导的决策—美国国立卫生研究院资助的研究。
一项对大鼠的研究表明,对过去经验的清醒的心理回放对于做出明智的选择至关重要。美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)资助的科学家说,没有它,这些动物基于记忆的决策就会动摇。研究人员通过选择性地抑制重放来阻止从过去的经验中学习,并根据过去的经验采取行动-编码为执行迷宫任务的大鼠记忆中枢神经元活动的瞬间爆发。
加利福尼亚大学的洛伦·弗兰克(Loren Frank)博士解释说:“看起来,海马体中的这些类似波纹的电活动爆发使我们能够根据过去的经验来思考未来的可能性,并决定该怎么做。”旧金山,美国国立卫生研究院国家心理健康研究所(NIMH)的受赠人。 “在类似情况下,人类已经发现了海马活动的相似模式。”
Frank,Shantanu Jadhav博士及其同事在2012年5月3日星期四的《科学》杂志上在线报告了他们的发现。
NIMH神经科学与基础学系的Bettina Osborn博士说:“这些结果进一步证明了大脑不仅在神经元活动的数量上对信息进行编码,而且其节奏和同步性也起着至关重要的作用。”行为科学,资助了这项研究。
弗兰克(Frank)及其同事在先前的研究中发现,海马的节律性波纹状活动与过去经历的清醒心理重播相吻合,这是在老鼠活动平静期间发生的。众所周知,睡眠期间的相同信号有助于巩固记忆。因此,研究人员假设,这些清醒的涟漪状态对于以内存为导向的决策是必需的。为了在当前的研究中对此进行测试,他们选择性地抑制了涟漪活动而又不干扰其他功能,同时监视了迷宫任务中对动物行为的任何影响。
海马某些区域的单个神经元与特定位置相关。当动物在那个地方,或者事实证明,这些地方细胞会开火,只是在精神上重现了在那个地方的经历。
在实验情况下,老鼠需要学习规则以获得奖励。它必须记住它先前曾访问过W形迷宫的两个外臂中的哪一个,并且在它们之间交替进行-在首次访问中心臂后访问了相对的臂。当大鼠在两次试验之间的休息期间处于不活动状态时,就会发生波纹活动。
将与迷宫射击相关的细胞快速连续放置,并与附近的其他神经元同步放置。相同的位置细胞以与老鼠第一次穿过迷宫时相同的顺序发射-这表明老鼠在精神上重播了较早的经历,但是时间要快得多。
在当前的研究中,每当检测到波纹活动时,自动反馈系统就会通过轻微的电刺激关闭细胞的发射,从而也防止迷宫记忆的重放。如果没有智力重放的好处,大鼠在迷宫任务上的表现会下降。损害在于动物的空间工作记忆-它们将近期和较早的经验与奖励联系起来的能力。在出站试验中,从中心臂退出后,需要此功能才能正确地决定要拜访哪个外部臂。
研究人员提出,海马中的清醒重放可以向大脑的执行中枢前额叶皮层提供有关过去位置和未来选择的信息,前额叶皮层学习交替规则并将其用于指导行为。
尽管老鼠的重播事件仅持续了不到一秒钟的时间,但弗兰克指出,它们与我们自己的记忆体验没有什么不同,记忆的经历往往会将冗长的事件压缩成片段,这些片段只是发生在我们身上的亮点。
他解释说:“我们认为大脑在许多事情上都使用了同样的波纹状脉冲。” “它利用它们来检索记忆,探索可能性-做白日梦-并增强记忆。”
NIMH的任务是通过基础和临床研究来转变对精神疾病的理解和治疗,为预防,康复和治愈铺平道路。有关更多信息,请访问http://www.nimh.nih.gov 。
关于美国国立卫生研究院(NIH):美国国立卫生研究院(NIH)是美国的医学研究机构,包括27个研究所和中心,并且是美国卫生与公共服务部的组成部分。 NIH是进行和支持基础,临床和转化医学研究的主要联邦机构,并且正在调查常见和罕见疾病的病因,治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息,请访问www.nih.gov 。
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