鼠标决策比之前想象的更复杂

使用dot-counting老鼠贯穿一个虚拟现实的迷宫,来自哈佛医学院的科学家发现,为了导航空间啮齿动物的大脑依靠一连串的神经信号,最终在一个决定提示选择一个方向比另一个动物。

结果,发表在10月3日自然神经科学、油漆的照片空间信息收集、处理和决策,比预想的更为复杂。

HMS的研究挑战传统,几十年的模式,建议做一个简单的空间决定是完全竞争的结果之间的两个或两个以上不同的神经通路,用一个信号的抑制。

“赢家通吃的观点是优雅但或许有点过于简单化,”研究作者克里斯·哈维说,哈佛医学院神经生物学助理教授。“我们的发现表明,组神经元跟踪所有最近遇到了视觉线索和使用此信息来通知的决定。不必有一个实际的两个或两个以上的之间的竞争途径,至少不是在大脑的区域被认为是参与决策。”

从这个意义上说,研究人员补充说,老鼠决策类似于人类的行为积累和重做选择之前所有的证据。

研究人员说他们的发现是一个早期的一步为了解开人类记忆的时候基本神经过程的机制仍知之甚少。解开记忆形成发生在神经细胞可以帮助阐明关键故障发生在短期记忆和导致一系列不良决策的神经和神经退行性疾病。

“一旦我们揭开大脑的不同的工作模式和电路在记忆形成和决策,我们可以开始寻找不同的连接模式,构成异常,”哈维说。“这可以给我们一个处理对这些过程可能有缺陷的神经退行性条件和神经精神障碍。”

的实验中,小鼠训练数到6点两侧的虚拟丁字形的迷宫投射在他们面前的屏幕上。老鼠选择显示更多的点和方向转弯的方向。

啮齿动物的task-exquisitely复杂的标准是类似于人类如何使用路牌和地标来操纵空间以达到目的地。准备模拟迷宫挑战,老鼠训练在一个月左右,学习数到6点和做出选择向左或向右的数量取决于点投影在屏幕上。当一种动物做了正确的转弯,获得几吞加糖水。

在他们的实验中,科学家们集中在神经元后顶叶皮层(大脑的一部分,视觉感觉输入和运动动作收敛。实时可视化神经元的活动,研究人员向小鼠注射了病毒诱导他们的大脑细胞发光,或发出荧光,随时一个电脉冲引发了鼠标看到的东西。方法允许科学家们绘制出一个“电网”显示每时每刻的变化在成千上万的神经元动物遇到信号,获取短期记忆,做了一个决定。

电模式显示,为了做出正确的选择,鼠标不得不依靠短期memory-recalling多少点一侧看见几秒钟,然后将该内存汽车行动的作用,或左或右。令人惊讶的是,多个神经信号融合之前鼠标转,这表明动物称重所有可用的线索在做决定之前。

结果还表明,大脑细胞没有停顿,重置每次决定。相反,神经元保持“自动收报机纸条”的记录发生的事情past-an-ever扩展目录的新体验。

研究结果表明,即使是最简单的选择,如转弯向左或向右,多个的结果神经信号引发了最近遇到的线索,然后还在一个复杂的组织传播方式和收敛在一个决定。研究人员说,这一过程是一个优雅的插图的观察提示形式短期记忆,反过来,导致一个决定。