大脑反弹:活动使老鼠克服脑损伤
大脑皮层是大脑的外层,包含许多部分沟槽(沟)和山脊(脑回)描述的同义词的器官。这个偶然出现的表面下,皮质是有序的,包含六层的神经元交互和接收和传递信息,大脑的不同部位,使我们感觉和与环境进行交互。
虽然大脑皮层的规模和复杂性在进化,改变了人类和模型之间仍有相似之处,存在生物,像老鼠。
看:兰迪·布鲁诺博士关于他的采访小组的发现
关注躯体感觉皮质、区域响应从身体的感官输入,兰迪·布鲁诺从哥伦比亚大学Zuckermann研究所的团队着手找出这些领域至关重要的学习,大脑的影响和通知一个动物的行为。
发表在自然界中,研究集中在桶皮层,细分专业的躯体感觉皮质神经元被激活的变位的动物的胡须。
“老鼠用胡须来感知周围环境的方式使用我们的手指,“解释了y凯特在香港,博士、第一作者和布鲁诺实验室的博士后。
香港和他的同事们设计了一个去/勿动蛋白任务测试桶皮层在行为的重要性。
首先,他们在黑暗中训练老鼠按杠杆移动杆触手可及的晶须。当他们觉得偏转一定的晶须,然后老鼠不得不释放杆,他们收到一个奖励。在试验钢管在达到,勿动蛋白试验钢管离开鼠标。不正确的杆释放与超时勿动蛋白试验受到了惩罚。
切断桶皮层损害行为
接下来,科学家们表达渠道桶皮层神经元响应光。通过植入一个光纤在桶上皮层的大脑,科学家们可以在神经元和闪光灯的沉默。
当他们这样做时,科学家们发现老鼠再也不能检测杆以及他们之前完成。成功率从75%下降到60%左右。
然而,当他们停止闪烁光和灭活桶皮层的神经元,老鼠恢复检测钢管和执行任务的能力。
也摧毁了桶皮层损害行为,但它可以恢复。
这个测试更进一步,科学家们从小鼠手术切除桶皮层后学会了这个任务。然后测试小鼠手术后的那一天。
正如预期的那样,科学家发现,老鼠再也不能检测到极准确,消融减少他们的成功率light-inactivation水平相似的方法。
然而,当他们检测小鼠手术后第二天他们发现动物的成功率已经恢复到原来的水平(75%),他们能够检测到。
“这是一个巨大的惊喜,因为它表明,触觉,如whisker-based触摸,可能不完全依赖于大脑皮层,“香港博士说。“这些发现挑战普遍,cortex-centric触觉感知的大脑如何驱动器。”
所以,发生在大脑促进鼠标恢复性能的任务?和有一个关键时期,这次复苏能发生吗?
科学家认为大脑的其他区域是重要的使老鼠的行为的复苏,但他们无法在本研究进一步探讨这个。
”而不是局限于一个特定的大脑区域,感官信息是分布在许多地区,”香港博士说。“这种冗余使得大脑来解决问题的方法不止一种,可以保护大脑的损伤。”
至关重要的是,科学家们测试如果有关键窗口鼠标所表现出的行为复苏。
时间就是生命,如果你想恢复皮层损伤后行为
损伤后重新测试老鼠之前科学家们等了3天。他们发现这些老鼠花了四倍的时间(4天)恢复原来的成功率在探测杆相比测试后的第二天手术。
桶皮层的手术切除一侧的老鼠的大脑是像造成的损害,可以引起的中风,这可能导致瘫痪的身体的一侧。尽管作者表达警告说,他们的研究不能直接应用于人类,他们希望他们的发现将进一步探讨神经学家寻求改善病人的恢复时间。
兰迪·布鲁诺博士,博士研究的资深作者,在哥伦比亚大学首席研究员心理大脑行为莫蒂默·扎科曼研究所解释道:
“我们倾向于固定人们当他们中风;看似简单的恢复任务——走路,把握——可能是一个漫长的道路。”
并补充道:“我们的研究表明,也许,在某些情况下,病人可能重新引入这些活动更早为了速度复苏。”
这些令人惊讶的发现,沉默的桶皮层防止钢管的检测,但去除桶皮层可以恢复提供了一个迷人的洞察力大脑的可塑性,以及它如何可以克服损害。
此外,该组织表明,天真的动物可以学习任务后皮层损伤的桶。把质疑的躯体感觉皮质行为的重要性,需要集成的多种类型的学习/勿动蛋白任务,如:压杆;感应杆;释放杆获得奖励。
这意味着为我们理解躯体感觉皮质的作用仍有待探索。
