发现大脑“重播”过程提供了一些见解

海马体,大脑对于记忆的一部分,长期以来一直被“重播”最近经历过的事件。此前,回放被认为是一个简单的回顾最近的经历的过程,以帮助巩固长期记忆。然而,明尼苏达大学医学院的研究员David Redish a博士和他的同事们从中心的神经基础认知卡内基梅隆大学和明尼苏达大学,已经发现,海马体的回放功能实际上是一个更复杂的认知过程。

这一发现让了解决策过程和Redish希望这种洞察力能帮助研究人员了解正在发生的事情大脑当这个决策过程出错。

通过研究大脑的活动在老鼠Redish Gupta,和他的同事们发现这回放过程中上演的信息取决于动物面临的任务。他们发现这不是最近的经历中回放海马体,但相反,动物是最常播放他们遇到的经历。他们还发现,一些序列上演的动物是他们以前从未经历过的。这些观察表明,海马过程在动物中起着重要的作用主动学习过程也可以扮演一个角色在维持动物的世界的内部表示,或其认知地图。

“认知地图的灵活性。它给动物小说计划路径的能力在他们的环境中,”Redish说。“这回放过程可能是一种动物的方式学习世界是相互联系的,所以它可以计划新航线或路径。”

Redish和他的团队一直在研究老鼠的决策通过将电极“帽子”动物和记录他们的大脑活动。hats检测单个神经元在大脑。某些神经元,称为细胞,在动物的反应当前的物理位置和创建动物的内部环境的认知地图。通过研究动物的大脑活动,Redish和他的团队可以识别老鼠所在地仅仅通过观察哪些位置细胞被激活。

这个映射过程关键团队的理解动物的回放过程。在重播,神经元消防指示其他地方在迷宫而不是老鼠实际上是位置,表明动物处理其他地点的信息。与两个任务行为序列,a和B,研究人员发现,这些动物会经常重复序列B,即使他们花了大部分时间运行序列a。换句话说,研究人员发现,老鼠最有可能重演他们经历过少的路径。这表明重播不仅仅是一个函数的帮助动物记得经历了最频繁或最近,但是一个重要的功能在帮助它的整个环境地图。

在回放过程中,Redish,古普塔和他的同事们也能够观察的动物之间的连接路径,它以前从未身体旅行。例如,如果动物身体从A点到B点,并从B到C点,但从未从点A到点C,他们观察到的单一序列B到C在回放过程中,这意味着老鼠的大脑能够使其内部地图上点A和C之间的联系。这进一步表明,重播扮演了一个角色在帮助动物学习和维护整个地图的内环境,使连接。老鼠不仅回顾最近的经验转移到长期记忆。

这是很重要的,因为大脑认知和人类决策过程知之甚少。

“之前我们可以了解这个过程出错成瘾或阿尔茨海默氏症等疾病的人,我们首先需要了解认知连接大脑和人类如何做出决定在他们的内部关系,认知地图。一旦我们了解如何工作在正常大脑处理,我们可以理解,在那里他们可以休息。然后我们可以了解我们能做什么来解决这些问题,”Redish说。

这种机制的发现在老鼠给重要的洞察他们的决策过程,通过更多的研究,Redish希望进一步理解这个机制是如何工作的。