老鼠的精神“即时重播”推动下一步的行动
(PhysOrg.com)——麻省理工学院的研究人员Picower研究所学习和记忆发现老鼠使用精神即时回放他们的行为来帮助他们决定下一步要做什么,如何有了进一步的了解动物和人类学习和记忆。
工作将出现在8月27日出版的《华尔街日报》神经元。
”通过理解如何结构化思想和记忆,我们可以了解他们如何可能会中断疾病和紊乱的记忆和思想,如阿尔茨海默氏症和精神分裂症研究作者马修·a·威尔逊说:“谢尔曼教授仙童神经科学Picower研究所。“这种理解可能导致诊断和治疗的新方法。”
威尔逊的实验室探索大鼠如何形成和回忆的回忆记录——空前的准确性——单一神经元的活动海马体而动物是执行任务,行动之间暂停和睡觉。海马体是大脑内地区研究人员认为是至关重要的学习和记忆。
威尔逊的先前的研究表明,动物走迷宫后,他们的大脑在睡眠中“重播”他们经历的一系列事件而清醒。研究人员认为这个过程是关键sleep-reinforced在动物和人类记忆的巩固。
最新研究显示,这些序列也发生在动物清醒,可以帮助他们决定下一步该做什么。
Not-so-instant重播
当一只老鼠穿过迷宫,某些神经元称为“细胞”这对动物的物理环境,在模式和序列不同位置所特有的。通过观察发射细胞的模式,研究人员可以告诉这迷宫的一部分动物正在运行。
在大鼠清醒但仍然站在迷宫,它神经元在相同的模式是运行时发生的活动。序列的精神重放动物的经验发生在正向和反向时间顺序。
“这可能是老鼠的想法,”威尔逊说。“这个思考过程非常像记忆的复活,我们看到在非快速眼动睡眠期的梦境状态,爆发时间紧迫记忆序列组成的持久的几分之一秒。
“所以,思考和做梦可以共享相同的内存活化机制,”他说。
记忆的构建块
“这项研究汇集了相关概念认为,记忆和梦想,所有可能源于一种统一的机制植根于海马体,”合著者费边通过说,高级博士后。
团队的结果表明,长经验,这在现实中可以采取了几十秒或几分钟,在只有几分之一秒重播。要做到这一点,大脑能让小块连接在一起构建长期经验的记忆。
研究人员推测,这种策略可以帮助大脑的不同区域共享信息,处理多个记忆可能共享内容——以灵活和有效的方法。“这些结果表明,延长重播由链较短的子序列,这可能反映了记忆的存储和灵活的表达策略的长期经验,”威尔逊说。
此外,通过比较的内容回放与老鼠的物理位置跟踪和他的实际行为立即回放事件前后研究者可以告诉老鼠不仅仅是思考他最近的经验,还对其他选项,例如:“如果我转身走进我的路吗?”或者“我怎么到达这里如果我的起点是在一个遥远的位置?”
这表明相同的大脑机制发挥作用记住过去和未来考虑行动,加强麻省理工学院的神经科学家外最近的工作,他们认为在人类认知过程相关情景回忆和评价未来事件的高度重叠。
内存形成和未来规划的认知功能遭受疾病,如阿尔茨海默氏症、精神分裂症和精神病。
“更好的理解如何使用记忆,不仅学习过去的经验也探索未来的选择,可以让我们深入了解系统失败在这些疾病的情况下,“通过说。
麻省理工学院研究人员计划进一步探索清醒动物回放和认知之间的联系要求从事更多的认知任务,比如那些涉及多个选择,河鼠已经做出决定(“我去左边或右边?”)基于之前学到的规则。
除了威尔逊,这项研究是由通过共同领导,麻省理工学院大脑与认知科学系研究生托马斯·j·戴维森。
