哦!研究人员发现神经签名错误修正
最终搜索一个8年,科学家RIKEN-MIT神经回路遗传学中心捕获一个难以捉摸的大脑信号潜在的记忆转移,在这一过程中,发现的第一个神经回路“哦”——精确时刻,你就会意识到一个白手起家的错误并采取纠正措施。
研究结果,发表在细胞,一个20岁的假说验证大脑区域沟通。近年来,研究人员一直在追求一种短暂的大脑信号称为伽马振荡,毫秒规模的同步脉冲波电活动,通过大脑组织就像池塘中的波纹。1993年,德国科学家狼歌手建议γ波使绑定的内存关联。例如,在一个称为工作记忆的过程,动物短期记忆存储和回忆联想当探索环境。
2006年,麻省理工学院的团队的指导下诺贝尔奖得主Susumu Tonegawa开始理解工作记忆在老鼠身上的研究。他们训练动物T迷宫导航和向左或向右拐一个结一个关联的食物奖励。他们发现工作记忆两个脑区之间需要通信,海马和内嗅皮层,但老鼠知道如何正确的方向和记忆的神经信号传递的事件仍不清楚。
这项研究的首席作者山本君发现老鼠有时犯了错误,把错误的方向然后停下来,转身,走在正确的方向上,试验他在他的实验室笔记本称为“哦”。出于好奇,他在电路和神经活动记录观察一阵γ波前“哎呀”的时刻。他还看到γ波当老鼠选择正确的方向,但当他们没有选择正确的方向或没有纠正他们的错误。
样本试验,鼠标被允许进入只有一个手臂的食物(左)。不久之后,动物通过测试试验的食物放在一个不同的手臂比用于样本试验(右)。动物必须记住访问部门寻求食物正确的手臂。来源:日本
当动物做出了正确的反应在工作记忆任务,高伽马振荡的同步观察内嗅皮层和海马之间之前的三通点迷宫(下面,红色的箭头)。来源:日本
自我修正的情况下,输入的动物意识到错误的手臂,然后纠正它的方向。高伽马振荡内嗅皮层与海马之间当动物意识到他的错误响应(哦),而不是三通的迷宫。因此,有一个时空转变工作内存使用。来源:日本
关键实验是阻止伽马振荡和防止老鼠做出正确的决策。要做到这一点,研究人员创建了一个名为archaerhodopsin的转基因小鼠与光活性蛋白质(ArchT)在海马。使用植入大脑的光纤,光闪过hippocampal-entorhinal电路,关闭伽马活动。在协议中,老鼠再也不能准确地选择正确的方向,“哎呀”事件的数量减少。
研究结果提供强有力的证据伽马振荡的角色认知,并提高他们参与其他行为的前景需要检索和评价工作记忆。这可能打开门一个类的行为称为元认知,或“思考思考”,自我监控的行动。关于伽马振荡的出现在“哎呀”情况下,Tonegawa博士说“我们的数据表明,动物有意识地监控他们的行为选择是否正确,用记忆来提高他们的结局”
注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。
出版
山本君,Junghyup Suh、竹内Daigo Susumu Tonegawa。成功执行的工作记忆与同步高频伽马振荡。细胞,艾米8 2014年出版。doi: 10.1016 / j.cell.04.009
