高频神经信号让老鼠记住如何做出正确的动作

大脑中的信息处理是复杂的，既包括感官输入的处理，也包括将这些输入转化为行为的过程。大脑不同部位神经元网络之间的电振荡传递被认为是认知、意识感知和意识的关键组成部分，但到目前为止，几乎没有直接证据将特定的神经元振荡与离散的思维和行为事件联系起来。

来自RIKEN-MIT神经回路遗传学中心的山本俊(Jun Yamamoto)和同事们现在检测到，在做出正确选择之前，无论是在计划一个行动还是在纠正一个错误时，老鼠大脑的两个特定部位会出现短暂的神经活动爆发。

研究人员通过研究在t形迷宫中行走的老鼠，在t形迷宫的一只手臂末端有奖励，来寻找特定神经元振荡的证据。就在训练有素的老鼠做出正确的方向选择之前，山本和他的同事观察到一个短暂的同步高频爆发γ波在内嗅皮层和海马体的特定部位振荡。

山本很着迷地注意到，伽马波的爆发也发生在原本转向错误方向的老鼠意识到自己的错误并转身之前。他称之为“糟糕”时刻，结果表明，当立即做出正确选择或意识到错误时，类似的神经元活动也会发生。当老鼠做出错误的选择而不进行纠正时，没有检测到这种伽玛波活动。

为了进一步测试伽马同步和记忆回忆过程之间的联系，研究人员对小鼠进行了基因改造，使其具有可以阻挡伽马波的光激活离子通道。当这些通道被激活时，伽马波停止了老鼠不能再准确地选择正确的方向或纠正错误的选择。

山本说:“我们的工作告诉我们，大脑是如何在关键时刻回忆起记忆中的信息的。”“这表明同步伽马振荡实际上有助于动物做出正确的选择，而不是它们选择的结果。”这一发现揭示了成功检索工作记忆的基本机制。山本现在打算看看这些初步发现是否适用于大脑的其他区域。

研究结果也为动物意识现象提供了新的见解。山本说:“我们的发现为动物使用一种称为元认知的行为监测过程提供了证据，这种过程通常需要有意识的意识。”