纹状体是多感官整合的中枢
瑞典卡罗林斯卡学院(Karolinska institute)的一项新研究揭示了大脑如何处理来自不同来源和身体两侧的触觉、视觉或声音等外部输入,以选择和生成适当的动作。发表在《神经元》杂志上的研究结果表明,纹状体就像一个感知“枢纽”,整合了各种类型的感觉信息,不同类型的神经元都有专门的功能角色。
“纹状体主输入结构是否在基底神经节神经科学系的首席研究员Gilad Silberberg说:“它通常与运动功能有关。”“我们的研究重点是它在处理感觉输入中的作用。这是很重要的知识,因为纹状体与许多疾病和障碍有关,包括帕金森病、亨廷顿病、注意力缺陷多动障碍和图雷特综合症。”
纹状体是位于前脑基底神经节的脑核集合中最大的结构。它涉及运动学习、计划和执行,以及基于多巴胺系统的预期奖励,从所有可能的选择中选择我们的行动。大多数关于纹状体的研究都集中在其功能的运动方面,这在很大程度上是由于相关疾病的毁灭性运动症状。
然而,为了选择正确的动作,并产生适当的运动活动,持续加工是必不可少的感觉信息通常来自不同的来源,身体的不同侧面和不同的感觉方式,如触觉(触觉),视觉,听觉和嗅觉。这种感觉信息的整合实际上是我们神经系统的基本功能。
在目前的研究中,研究人员Gilad Silberberg和Ramon Reig表明,单个纹状体神经元整合了来自身体两侧的感觉输入,这些神经元的一个亚群处理来自不同模式的感觉输入;触觉,光和视觉。研究小组使用小鼠纹状体中单个神经元的细胞内膜片钳记录来显示它们对两侧胡须刺激的反应以及对视觉刺激的反应。对视觉和触觉刺激都有反应的神经元位于纹状体的特定内侧区域。
“我们还展示了不同类型的神经元相互融合感觉输入以一种不同的方式,这表明它们在纹状体网络中处理这种感觉信息时起着特定的作用”,吉拉德·西尔伯伯格说。
这项工作是由ERC给Gilad Silberberg的启动拨款,以及Knut和Alice Wallenberg基金会、卡罗林斯卡学院神经科学战略研究项目(stratneuroo)和瑞典研究委员会资助的。
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